特許 5966027 不均一な照度に寛容な太陽電池パネルのための光起電力モジュールの電力制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5966027

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月10日

(54)【発明の名称】不均一な照度に寛容な太陽電池パネルのための光起電力モジュールの電力制御方法

(51)【国際特許分類】

   G05F 1/67 20060101AFI20160728BHJP

   H02S 40/30 20140101ALI20160728BHJP

【ＦＩ】

   G05F1/67 A

   H02S40/30

【請求項の数】7

【全頁数】35

(21)【出願番号】特願2015-26500(P2015-26500)

(22)【出願日】2015年2月13日

(62)【分割の表示】特願2012-516209(P2012-516209)の分割

【原出願日】2010年6月15日

(65)【公開番号】特開2015-92829(P2015-92829A)

(43)【公開日】2015年5月14日

【審査請求日】2015年2月13日

(31)【優先権主張番号】61/220,035

(32)【優先日】2009年6月24日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/187,202

(32)【優先日】2009年6月15日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/248,136

(32)【優先日】2009年10月2日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/249,778

(32)【優先日】2009年10月8日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/249,783

(32)【優先日】2009年10月8日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/345,446

(32)【優先日】2010年5月17日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】511204636

【氏名又は名称】テンケーソーラー インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＴＥＮＫＳＯＬＡＲ，ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(74)【代理人】

【識別番号】100142907

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 淳

(72)【発明者】

【氏名】マイアー、ダラス ダブリュ．

(72)【発明者】

【氏名】バーグ、ローウェル ジェイ．

(72)【発明者】

【氏名】マイアー、フォレスト シー．

(72)【発明者】

【氏名】ナイト、レイモンド ダブリュ．

(72)【発明者】

【氏名】ウィーラー、スティーブン イー．

(72)【発明者】

【氏名】ノボトニー、ジョン ピー．

【審査官】 濱田 聖司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−４０９３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６２８１４８５（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２３６６４８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００９／０９２１１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−１６６１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 I.Sefa，"Experimental study of interleaved MPPT converter for PV systems"，35th Annual Conference of IEEE Industrial Electronics (2009)，pp.456-461

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｆ １／６６ − １／６７

Ｈ０２Ｓ

Ｈ０１Ｌ ３１／０４８−３１／０４９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光起電力モジュールによって生成された出力電力を制御する電力制御方法であって、前記電力制御方法は、
光起電力モジュールの複数の電力変換回路によって総体として生成されたモジュール出力電力を測定することであって、前記モジュール出力電力はピークを有するモジュール電源出力曲線で特徴付けられることと；
現在の測定された出力電力を、前の測定された出力電力と比較することと；
前記光起電力モジュールが前に動作していた前記ピークの側と、前記現在の測定された出力電力と前記前の測定された出力電力との比較とを示す前の方向変数に基づき、
前記光起電力モジュールが現在動作している前記ピークの側を示す、現在の方向変数を判定することと；および
前記複数の電力変換回路のスイッチング周期を調節することと
を含み、
前記電力制御方法はさらに前記測定、前記比較、前記判定、および前記調節よりも前に、光起電力モジュールにおいて動作を始める動作開始方法を含み、
外部回路はバッテリとインバータとの両方を含むか、あるいはバッテリを含まずにインバータを含み、
前記動作開始方法は、
前記光起電力モジュールの複数の光電池と複数の電力変換回路とを、外部回路から電気的絶縁することであって、前記外部回路は前記光起電力モジュールの内部負回線に接続される外部負回線と、前記光起電力モジュールの内部正回線に接続される外部正回線とを含むことと；
前記光起電力モジュールの動作を始める前に、前記外部負回線と前記外部正回線との間の回線電位を測定することと；
前記測定された回線電位を最小電圧および最大電圧と比較することで、前記外部回路がバッテリを含むか否か判定することであって、前記測定された回線電位が前記最小電圧と前記最大電圧との間にある場合、「前記外部回路がバッテリを含む」と判定し、前記測定された回線電位が前記最小電圧を下回る場合、「前記外部回路にはバッテリが無い」と判定することと；
前記外部回路がバッテリを含むと判定された場合、前記測定された回線電位に一致させ
るために、前記光起電力モジュールの内部静電容量を充電することと、前記内部負回線と前記外部負回線との間に結合された電力継電器と、前記内部正回線と前記外部正回線との間に結合された電力継電器とを閉じることと、および前記外部負回線と前記外部正回線とを介して、電力を前記外部回路に出力することとを行うことと；
前記外部回路にバッテリが無いと判定された場合、前記外部回路の抵抗−コンデンサレスポンスを測定することで前記外部回路がインバータを含むことを判定するとともに、前記内部正回線と前記外部正回線との間で結合された光学リレーを介して、前記外部正回線上に電流を連続的に細流で流すことと、前記電流が前記外部正回線上に連続的に細流で流されている間に、前記外部負回線および前記外部正回線の間の回線電位を監視することと、前記監視された回線電位が、前記光起電力モジュールの内部電圧に一致した後、前記内部負回線と前記外部負回線との間、および前記内部正回線と前記外部正回線との間にそれぞれ結合された２つの前記電力継電器を閉じることと、前記光学リレーを閉じることによって、電流の前記細流を中止することと、および前記外部負回線および前記外部正回線を介して前記外部回路に電力出力することとを行うことと；
前記光起電力モジュールのターゲット電圧を、前記インバータのターゲット電圧よりも高く設定することと
を含む、電力制御方法。

【請求項2】

前記電力制御方法はさらに、前記複数の電力変換回路をペアで動作させることを含み、
ペアになった前記電力変換回路のそれぞれは、相手の前記電力変換回路と１８０度位相が異なって動作する、
請求項１記載の電力制御方法。

【請求項3】

前記電力制御方法はさらに、少なくとも１つの前記電力変換回路の故障の検知に呼応して、対応するヒューズを切るために、前記故障した電力変換回路に前記光起電力モジュールの全電流を流すことを含む、
請求項１の電力制御方法。

【請求項4】

前記現在の方向変数を判定することと、前記前の方向変数および前記現在の測定された出力電力と前記前の測定された出力との前記比較に基づき前記スイッチング周期を調節することとは、
前記前の方向変数がゼロよりも大きく、かつ前記現在の測定された出力電力が前記前の測定された出力電力よりも大きい場合、前記前の方向変数を前記現在の方向変数として維持し、かつ前記スイッチング周期を増加させることと；
前記前の方向変数がゼロよりも大きく、かつ前記現在の測定された出力電力が前記前の測定された出力電力よりも小さい場合、前記現在の方向変数を負の数に設定し、かつ前記スイッチング周期を減少させることと；
前記前の方向変数がゼロよりも小さく、かつ前記現在の測定された出力電力が前記前の測定された出力電力よりも大きい場合、前記前の方向変数を前記現在の方向変数として維持し、かつ前記スイッチング周期を減少させることと；および
前記前の方向変数がゼロよりも小さく、かつ前記現在の測定された出力電力が前記前の測定された出力電力よりも小さい場合、前記現在の方向変数を正の数に設定し、かつ前記スイッチング周期を増加させることと
を含む、請求項１記載の電力制御方法。

【請求項5】

それぞれ前記電力変換回路は少なくとも１つのコンデンサを含み、
前記電力制御方法はさらに、
前記スイッチング周期の調節に呼応して、少なくとも１つの前記コンデンサが電荷を変更することを可能にし、前記現在の測定された出力電力は、新しい前の測定された出力電力になり、および前記少なくとも１つのコンデンサが電荷を変更することを可能にした後
に、前記現在の方向変数は、新しい前の方向変数になることと；
新しい現在の測定された出力電力を得るために、前記少なくとも１つのコンデンサが電荷を変更することを可能にした後、前記複数の電力変換回路によって総体として生成された前記モジュール出力電力を測定することと；
前記新しい現在の測定された出力電力と、前記新しい前の測定された出力電力との比較をすることと；および
前記新しい前の方向変数と、前記新しい現在の測定された出力電力と前記新しい前の測定された出力電力との比較とに基づき、新しい方向変数を決定し、かつ前記スイッチング周期を調節することと
を含む、請求項４の電力制御方法。

【請求項6】

前記光起電力モジュールは複数の個別の光電池と、連続的な領域のバックシートと、エレクトロニクス組立品とを備え、
前記複数の光電池は複数の電池行に配置され、それぞれ前記電池行の複数の光電池は互いに電気的に並列に接続され、前記複数の電池行は互いに電気的に直列に接続され、前記複数の電池行は第１行および最終行を含み、
前記バックシートは前記第１行と前記最終行との間の電流の帰還路を形成する電導性であり、
前記エレクトロニクス組立品は前記光起電力モジュールの背面に取り付けられ、前記エレクトロニクス組立品は複数の電力変換回路を含み、
前記バックシートは光電池の前記第１行の近くの端部を含み、前記バックシートの前記端部は前記バックシートの幅を延長するように延在する折返しを含み、前記折返しは前記バックシートの主表面に垂直に方向付けされ、
前記エレクトロニクス組立品は、
前記バックシートの前記端部の少なくとも一部に沿って延在するハウジングであって、前記ハウジングが有する第１側部は前記バックシートの前記折返しの近くに配置されかつ前記折返しに平行に配置されていることと；
前記ハウジングと前記バックシートの前記折返しとの間に配置された電気絶縁層と；および
前記バックシートの前記端部の少なくとも一部に沿って延在する第１相互接続部材であって、前記電気絶縁層と、前記バックシートの前記折返しとは前記ハウジングの前記第１側部と前記第１相互接続部材との間に挟まれることと
を備える、請求項１記載の電力制御方法。

【請求項7】

前記エレクトロニクス組立品はさらに、前記複数の電力変換回路を上に配置したプリント回路基板を備えるプリント回路基板組立品を含み、
前記プリント回路基板組立品は、締結具によって前記第１相互接続部材に機械的および電気的に接続され、
前記プリント回路基板組立品が前記第１相互接続部材と前記バックシートの前記折返しとを通って前記バックシートに電気的接続されることで、前記プリント回路基板および前記電力変換回路は前記第１相互接続部材に電気的接続される、
請求項６記載の電力制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、概して太陽エネルギー生産に関する。さらに詳細には、いくつかの実施形態例は、不均一な照度条件の下の動作に適している光起電力（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）（「ＰＶ」）モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

光起電力パネルで一般に使用される太陽エネルギー集光装置には、シリコンと薄膜を含む２つの主要なタイプがあり、この太陽エネルギー集光装置は、光起電力電池（ＰＶ電池）から一般に構成されている。シリコンは、現在主流の技術であり、透明性ガラス前面板の後ろに封入した単結晶または多結晶の電池として概して実装することができる。薄膜技術は、その低い効率のためシリコン技術ほど一般的ではない。しかし、より低いコストのために人気上昇中である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許出願公開第２００５−０６１３６０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

現在、太陽エネルギー産業は、光起電力パネル（ＰＶパネル）によって生成されるエネルギーのユニット当たりのコストを減少させる方法を探している。エネルギーのユニット当たりのコストを減少させる１つの手法は、太陽エネルギーへの光起電力パネルの露光を時間的に増加させることである。たとえば太陽に対して光起電力パネルの方向付けは、その日および／または年間を通じて調節することができる。その日および／または年間を通じて太陽に対して光起電力パネルの方向付けを変更することは、高価な、および／または光起電力パネルの寿命にわたって故障しがちである部品で複雑になる調整可能な実装システムを必要とする。

【0005】

光起電力パネルのエネルギーのユニット当たりのコストを減少させる別の手法は、光起電力パネルの太陽エネルギー集光装置の密度を減少させることで、光起電力パネルに入射する太陽エネルギーを、残りの太陽エネルギー集光装置に集中することである。しかしながら、従来の光起電力パネルは、反射器システムに付随し得る不均一な照度条件に通常非常に敏感であり、また動作は貧弱になる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書で請求する主題は、何らかの欠点を解決する実施形態または上に記述されたものなどの環境の中でのみ稼働する実施形態に制限されない。むしろこの背景技術は、本明細書で記述したいくつかの実施形態が実行されてもよい１つの見本になる技術領域を説明するために単に提供されるものである。

【0007】

概して本明細書で開示するいくつかの実施形態は、不均一な照度条件の下での使用に適している光起電力モジュールに関する。
１つの実施形態例において、光起電力モジュールは、複数の電池行（電池の行）に配置された複数の個別の光起電力電池と、実質的に導電性で連続的な領域のバックシートとを含む。電池の各行の光起電力電池は、互いに並列に電気的接続される。電池行は、互いに直列に電気的接続され、第１行および最終行を含む。バックシートは、第１行と最終行と
の間の電流の帰還路を形成する。動作中、電流が第１行と最終行との間の複数の光起電力電池を通って実質的に単一方向的に流れるように、光起電力電池は構成される。

【0008】

別の実施形態例において、光起電力モジュールは、複数の光起電力電池と、実質的に導電性のバックシートと、エレクトロニクス組立品と、および２つの端子とを含む。光起電力電池は、複数の電池行に配置されており、電池行が第１行と最終行を含む。動作中、電流が光起電力電池を通って実質的に単一方向的に流れるように、電池の各行の中の光起電力電池は、互いに並列に接続され、電池行は、互いに直列に接続される。バックシートは、最終行と第１行との間の電流の帰還路を形成する。バックシーとは、エレクトロニクス組立品を通って光起電力電池の第１行に電気的接続される第１端部と、光起電力電池の最終行に接続される第２端部とを含む。エレクトロニクス組立品は、バックシートの第１端部に付けられている。エレクトロニクス組立品は、複数の電力変換回路と、バックシートの第１端部に実質的に平行に延在するハウジングとを含む。端子はそれぞれ、バックシートの主な表面へ実質的に直角の方角に延び、少なくとも６平方ミリメートルの接触面部を有する。

【0009】

さらに別の実施形態例において、光起電力モジュールで動作を始める方法は、光起電力モジュールの内部の負回線および内部の正回線にそれぞれ接続された、外部の負回線および外部の正回線を含む外部回路から、光起電力モジュールの複数の光起電力電池および電力変換回路を、電気的に分離することを含む。光起電力モジュールの動作を始める前に、外部の負回線および正回線間の回線電位が測定される。測定された回線電位に基づき、外部回路がバッテリを含むか否かが判定される。外部回路がバッテリを含むと判定される場合、バッテリを含む外部回路と調和して、光起電力モジュールの動作が初期化される。あるいは、外部回路にバッテリが無いと判定される場合、外部回路は、インバータを含むと判定され、またインバータを含む外部回路と調和して、光起電力モジュールの動作が初期化される。

【0010】

さらに別の実施形態例において、光起電力モジュールによって生成された電力出力を制御する方法は、光起電力モジュールの複数の電力変換回路によって総体として生成された、ピークを有するモジュール電力出力曲線を特徴とするモジュール出力電力を測定することを含む。現在の測定出力電力は、前の測定出力電力と比較される。光起電力モジュールが前に動作していたピークの側を示す前の方向変数と、現在の測定された出力電力と前の測定された出力電力との比較とに基づき、光起電力モジュールが現在動作しているピークの側を示す現在の方向変数が測定される。さらに電力変換回路のスイッチング周期が調節される。

【0011】

この概要は、以下の発明を実施するための形態においてさらに記述されている概念から選ばれたものを単純化された形態で紹介するために提供される。この概要は、請求する主題の重要な特徴または、本質的特質を同定するようには意図されておらず、また請求する主題の範囲を決定するための補助として使用されることも意図していない。

【0012】

本発明の追加の特徴および利点は、続く説明で述べられ、部分的には以下の説明から明白になるであろうし、または本発明の実施によって理解され得る。本発明の特徴および利点は、添付された特許請求の範囲で特に指摘された器具と組合せによって実現され獲得されてもよい。本発明のこれらと他の特徴は、次の記述および添付された特許請求の範囲からより完全に明白になるであろうし、もしくは以下に述べるような本発明の実施によって理解され得る。

【0013】

さらに本発明の上記および他の利点と特徴を明確にするために、本発明のより具体的な説明は、添付の図面で示される特定の実施形態を参照して表わされる。これらの図面は、
本発明の典型的な実施形態だけを描いており、したがって、本発明の範囲を限定するものと見なすべきではないことを理解されたい。本発明は、添付の図面を使用して、さらなる特定性および具体性ともに記述され説明される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】いくつかの実施形態において、１つまたは複数の光起電力モジュール（ＰＶモジュール）を含む動作環境例を示す。

【図2A】図１の操作環境例の中で実施されてもよい光起電力モジュールの例の正面図。

【図2B】図１の操作環境例の中で実施されてもよい光起電力モジュールの例の背面図。

【図3A】図２Ａおよび図２Ｂの光起電力モジュールの一部の断面の側面図。

【図3B】図２Ａおよび２Ｂの光起電力モジュールに含まれた光起電力電池層の一部の背面等角図。

【図4】図２Ａおよび図２Ｂの光起電力モジュールの対向した両端の断面の側面図。

【図5】図２Ａおよび図２Ｂの光起電力モジュールのバックシートの正面図。

【図6】図２Ａおよび図２Ｂの光起電力モジュールのフレームの一部の断面図。

【図7A】図２Ａおよび図２Ｂの光起電力モジュールのエレクトロニクス組立品の等角図。

【図7B】エレクトロニクス組立品のいくつかの内部詳細を図示するためにカバーが除去された、図７Ａのエレクトロニクス組立品の等角図。

【図7C】図７Ａのエレクトロニクス組立品に含まれたいくつかのエレクトロニクスの回路図。

【図8】図２Ａおよび図２Ｂの光起電力モジュールの端子の分解組立図。

【図9A】図２Ａおよび図２Ｂの光起電力モジュールの端子ハウジングの等角図。

【図9B】図９Ａおよび対応する端子カバーの端子ハウジングの等角図。

【図10A】図２Ａおよび図２Ｂの光起電力モジュールで動作を開始する方法例を図示するフローチャート。

【図10B】図１０Ｂは、図２Ａ〜２Ｂの光起電力モジュールと図１との操作環境例との間の電気的接続を描くハイレベルの回線図。

【図11A】図２Ａ〜２Ｂの光起電力モジュールで、最大ピーク電力トラッキングを実行する方法例を図示するフローチャート。

【図11B】図２Ａ〜２Ｂの光起電力モジュールの光起電力電池の総体の出力に対するＩＶおよび光起電力の特性曲線を含むグラフ。

【図11C】図２Ａ〜２Ｂの光起電力モジュールの出力用スイッチング周期の関数としての出力曲線を含むグラフ。

【図12】図１１Ａの方法によって起動されてもよいディザープロセス例を図示するフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の実施形態は、概して複数の光起電力電池および伝導性のバックシートを有する照度の不均一に寛容（ａｇｎｏｓｔｉｃ）な光起電力モジュールに関する。本明細書で使用するとき、用語「照度の不均一に寛容な」は、光起電力モジュールに適用される場合、不均一な照度条件に対して光起電力モジュールの感度が比較的に敏感ではないことを示す。いくつかの実施形態において、不均一な照度条件への光起電力モジュールの感度が比較的に敏感ではないことは、電流が光起電力電池を通って実質的に単一方向的に流れ、またバックシートが電流の帰還路を提供する光起電力電池の配置に起因する。

【0016】

＜Ｉ．動作環境例＞
本発明の実施形態例の種々の態様について説明するために、これから図面を参照する。
図面は、そのような実施形態例の概略的で模式的な表現であり、本発明を限定するものではなく、また必ずしも一定の縮尺で描かれているものではないことを理解されたい。

【0017】

まず図１を見ると、本明細書で開示されたいくつかの実施形態を実施することができる動作環境例１００が図示されている。動作環境例１００は、複数の光起電力モジュール１０２を含み、この光起電力モジュール１０２は、電気的に互いに並列に接続され、光起電力モジュール１０２の負端子（図示せず）は、外部の負回線１０４に接続されており、光起電力モジュール１０２の正（あるいは負）端子（図示せず）は、外部の正（あるいは負）回線１０６に接続されている。さらに光起電力モジュール１０２は、アース１０７に接続される。この動作環境例１００は、３台の光起電力モジュール１０２を含むが、別の実施形態において、動作環境例１００は、１台の光起電力モジュール１０２で実装され、あるいは３台を超える光起電力モジュール１０２で実装される。

【0018】

場合によって、光起電力モジュール１０２は、損失を避け、また冗長性を提供するためにループ状の構成で、導体１０８および１１０を使用して、互いに並列に接続される。具体的には導体１０８は、光起電力モジュール１０２の負端子に接続され、外部の負回線１０４に導体１０８の２つの端部を接続する接続端子板１１２へループ状に折返す。同様に、導体１１０は、光起電力モジュール１０２の正端子に接続され、外部の正回線１０６に導体１１０の２つの端部を接続する接続端子板１１２へループ状に折返す。

【0019】

動作環境例１００は、バッテリ１１６、インバータ１１８、ならびに１つまたは複数の遮断と過剰電流防御の装置１２０および１２２をさらに含む。バッテリ１１６は、任意であり、すべての実施形態で必要なわけではない。いくつかの実施形態において、インバータ１１８は、バッテリを使用し、かつかなりの貯蔵を提供するように構成されたハイブリッド型インバータであり、一方別の実施形態において、インバータ１１８は、低電圧インバータであり、リアルタイムの送電網給電用の十分な貯蔵で構成され、送電網が止まる場合に中止するようにさらに構成される。

【0020】

代替的にまたは付加的に、遮断と過剰電流防御の装置１２０は、約８０アンペア（Ａ）の定格の回路遮断器であり、また遮断と過剰電流防御の装置１２２は、約１００Ａの定格の回路遮断器である。

【0021】

図１は、送電網への接続をさらに示す。送電網への接続は任意であり、すべての実施形態で必要なわけではない。
いくつかの実施形態において、光起電力モジュール１０２は、約４８ボルト（Ｖ）の直流（ＤＣ）電力を生成するように構成される。４８ＶのＤＣ電力は、バッテリ１１６を充電し、および／またはインバータ１１８によって送電網への出力のために１２０Ｖの交流（ＡＣ）電力に変換される。

【0022】

＜ＩＩ． 光起電力モジュール例＞
図２Ａ〜９Ｂへのさらなる参照によって、図１の動作環境例１００において実施することができる光起電力モジュール例１０２の態様がいくつかの実施形態によって開示される。

【0023】

［Ａ． いくつかの光起電力モジュールの一般的な態様］
図２Ａおよび図２Ｂは、光起電力モジュール１０２の正面図および背面図を含む。図２Ａで最も良く見えるように、光起電力モジュール１０２は、複数の電池行１２６に配置された複数の個別の光起電力電池１２４を含む。電池行１２６は、第１行１２６Ａおよび最終行１２６Ｂを含む。さらに電池行１２６は並んで配置され、光起電力電池１２４と電池行１２６は、動作中、電流が光起電力電池１２４を通り概して単一方向的に流れるように
電気的接続される。図２Ａの例において、たとえば電流は、任意に定義された正のｘ方向に対応して、概して左から右へ光起電力電池１２４のすべてを通り流れる。

【0024】

図２Ｂで最も良く見えるように、光起電力モジュール１０２は、端子１３０Ａ、１３０Ｂ（概して単数形または複数形の「端子１３０」として言及される）を備えたエレクトロニクス組立品１２８を含む。図示する実施形態において、端子１３０およびエレクトロニクス組立品１２８は、光起電力モジュール１０２の第１縁１３２Ａに、またはその１３２Ａの近くに配置され、光起電力モジュール１０２は、第１縁１３２Ａと共に光起電力モジュール１０２の周囲を形成する第２縁、第３縁、および第４縁１３２Ｂ〜１３２Ｄをさらに含む。いくつかの実施形態によれば、端子１３０は、第２縁と第３縁１３２Ｂ、１３２Ｃとの間で、第１縁１３２Ａに沿って等間隔に置かれる。具体的には端子１３０Ａおよび端子１３０Ｂは、第１縁１３２Ａに沿って、第２縁１３２Ｂから第３縁１３２Ｃまでの距離の約３分の１および約３分の２の所にそれぞれ位置する。

【0025】

端子１３０Ａは、図示する実施例において負端子である。端子１３０Ｂは、光起電力モジュール１０２の構成に依存して、正端子または負端子でありうる。図示する実施形態において、端子１３０Ｂは、正端子である。

【0026】

場合によって、また図２Ａを参照して、エレクトロニクス組立品は、光起電力モジュール１０２の正面から見える発光ダイオード（ＬＥＤ）１３４を含む。ＬＥＤ１３４は、光起電力モジュール１０２に関する実績および／または診断のデータは、観察者、および／または光受信器を含む機器に光学的に通信されること可能にする。そのようなデータは、電子的に消去およびプログラム可能な読出専用のメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、またはエレクトロニクス組立品１２８の別の適切な記憶メディアにおいて、通信される前に少なくとも当初は、保存されてもよい。実績データは、たとえば現在の電力、前もって定義した前の期間（たとえば２４時間）との間の定期的な電力特性（たとえば分、時間などによる）、停止および／または起動時間、１日当たり生成された累積的なエネルギー、または温度などを含んでもよい。診断データは、たとえば範囲外電圧データ、接地事故（事象）検出データ、モジュール故障データ、不十分な照度データ、ＦＷ修正、現在の動作電力、システム電圧、ＰＷＭ値、パネル電圧、高電流側（出力電流）と低電流側などを含んでもよい。

【0027】

代替的にまたは付加的に、実績データ、および／または診断データは、外部回線１０４および１０６によってインバータ１１８または別のヘッドエンド機器に通信される。これらおよび別の実施例において、データは、外部回線１０４および１０６上のデジタルパルスのシーケンスとしてインバータ１１８または別のヘッドエンド機器に通信される。場合によって、デジタルパルスは、それぞれ光起電力モジュール１０２によって、照度が光起電力モジュール１０２を完全に稼働させるのにはもはや十分ではない毎日の終わりにインバータ１１８または別のヘッドエンド機器に送られる。いくつかの実施例において、それぞれの光起電力モジュール１０２は、光起電力モジュール１０２によって生成されたデジタルパルスの対応するシーケンスの始めまたは終わりに、対応する光起電力モジュール１０２を同定する個々に一意的な通し番号などの識別子を含む。

【0028】

図２Ａおよび図２Ｂを合わせて参照して、光起電力モジュール１０２は、その周囲のすべてまたは一部分のまわりに延在するフレーム１３６をさらに含む。必須ではないが、図２Ａと図２Ｂにおいて図示されるような光起電力モジュール１０２は、多数の光起電力モジュール１０２のアレイにおいて光起電力モジュール１０２の相互連結に使用するために、フレーム１３６の４つの角に配置されたフレーム拡張１３８を含む。フレーム拡張および光起電力モジュールアレイに関するさらなる詳細は、２０１０年２月２３日出願の「ＨＩＧＨＬＹ ＥＦＦＩＣＩＥＮＴ ＲＥＮＥＷＡＢＬＥ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」と題する米国特許出願第１２／７１１，０４０号明細書に開示されており、その出願の全
内容は、参照によって本明細書に組み込まれる。

【0029】

図３Ａは、光起電力モジュール１０２の一部の横断面の側面図であり、電池行１２６に配置された光起電力電池１２４から構成された電池層１４０のほかに、以下によって詳細に述べるが、電気的に光起電力電池１２４を相互連結するための様々な導体も含む。図３Ｂは、光起電力電池層１４０の一部の背面等角図である。図３Ａの視点において、電池行１２６は、ページ面に垂直の方向に向かっている。そのため、図３Ａにおいて、描かれた光起電力電池１２４のそれぞれは、直接に隣接した光起電力電池１２４とは異なる電池行１２６に属する。

【0030】

図３Ａから明らかなように、光起電力モジュール１０２は、電池層１４０および電池層１４０の後ろに配置されたバックシート１４４の前に配置された前面板１４２を含む。本明細書で使用するとき、光起電力モジュール１０２に適用される用語「前面」は、電池層１４０内の光起電力電池１２４によって受け取られる光線が通る光起電力モジュール１０２の側面を指す。光起電力モジュール１０２に適用されるとき、用語「背面」は、光起電力モジュール１０２の前面の反対側の側面を指す。本明細書で、用語「の前に」、「の後ろに」および同種のものなどは、光起電力モジュール１０２に適用される「前面」および「背面」の前述の定義に一致して使用される。

【0031】

場合によって、光起電力モジュール１０２は、前面板１４２とバックシート１４４との間の電池層１４０の密閉のための１つまたは複数の接着剤層１４６と１４８、および／またはバックシート１４４の背面を十分にカバーする保護膜１５０をさらに含む。概してバックシート１４４は、光起電力電池１２４のための電流の帰還路を形成する。いくつかの実施形態によれば、１つまたは複数の接着剤層１４６および１４８は、エチレン−酢酸ビニール（ＥＶＡ）を含む。

【0032】

図３Ａおよび図３Ｂを合わせて参照して、それぞれ電池行１２６内の光起電力電池１２４は、伝導細片１５２によって互いに電気的に並列に接続され、電池行１２６当たり少なくとも１つの伝導細片１５２を含む。図３Ａと図３Ｂの実施例において、光起電力モジュール１０２は、電池行１２６当たりの２つの伝導細片１５２の１対を含む。伝導細片１５２はそれぞれ、対応する電池行１２６内のすべての光起電力電池１２４の背面（裏面）側に接続される。いくつかの実施形態において、それぞれの伝導細片１５２は、約０．０２〜０．２ｍｍの厚さ、約０．０５〜２センチメートル（ｃｍ）の幅、および対応する電池行１２６にほぼ同じ長さを有する。

【0033】

場合によって、それぞれの伝導細片１５２は、そこに形成された複数の穿孔１５４を含む。穿孔１５４が果たす目的は、光起電力モジュール１０２の製造工程実施例に関する以下の説明の後に明白になるであろう。いくつかの実施形態において、光起電力モジュール１０２は、前面板１４２、接着剤層１４６に対応する第１シート接着剤、電池層１４０、接着剤層１４８に対応する第２シート接着剤、およびバックシート１４４を積み重ね、さらにその積み重ねを積層することによって製造される。積層化中に、第１および第２シート接着剤の材料は、移動し、対応する隣接層間の空間に順応し（たとえば埋まる）、最終的に接着剤層１４６および１４８を形成する。積層化の後、光起電力モジュール１０２の層の間に充填されていないエアギャップが存在する場合、信頼性および／または熱的な問題が、光起電力モジュール１０２で生じることがある。

【0034】

たとえ接着剤材料が、積層化に先立って伝導細片１５２と光起電力電池１２４との間に置かれなくても、穿孔１５４は、充填されていないエアギャップが伝導細片１５２と光起電力電池１２４との間に生ずるのを実質的に防ぐ。具体的には穿孔１５４は、接着剤層１４８に対応する第２シート接着剤の材料が穿孔１５４を通って、積層工程中の伝導細片１
５２と光起電力電池１２４との間のいかなるギャップにも移動し、それを充填することを可能にする。

【0035】

図３Ａと図３Ｂを続けて参照すると、光起電力モジュール１０２の電池行１２６は、直列相互接続１５６によって電気的に直列に互いに接続される。詳細には、直列相互接続１５６のそれぞれは、電気的に１つの電池行１２６の光起電力電池１２４の前面すなわち正の表面を、直接に隣接した電池行１２６の、直接に隣接した光起電力電池１２４の背面すなわち負の表面へ接続する。図示する実施形態において、また図３Ｂで最も良く見えるように、光起電力モジュール１０２は、ペアの直接に隣接した光起電力電池１２４当たり２つの直列相互接続１５６を含むが、別の実施形態において、光起電力モジュール１０２は、１つのペア当たり２つを超えるかまたは２つ未満の直列相互接続１５６を含んでもよい。

【0036】

［Ｂ． バックシート］
バックシート１４４は、アルミニウム、アルミニウム合金、または別の適切な単数または複数の材料などの実質的に導電性の材料から作られる。いくつかの実施形態において、バックシート１４４は、等級１１４５−Ｈ１９または１２３５−Ｈ１９のアルミニウム合金である。これらおよび別の実施形態によれば、バックシート１４４の張力の耐力強度は、１２０〜２００メガパスカル（ＭＰａ）範囲にある。より一般的に、バックシート１４４の張力の耐力強度は、少なくとも３０ＭＰａである。代替的にまたは付加的に、バックシート１４４は、０．０２〜０．２ミリメートル（ｍｍ）間の厚みである。

【0037】

付加的に、バックシート１４４は、連続的な領域のバックシートである。以下にさらに詳細に説明するように、バックシート１４４は、第１電池行１２６Ａと最終電池行１２６Ｂとの間の電流の帰還路を形成する。本明細書で使用するとき、バックシート１４４に適用される用語「連続的な領域」は、第１電池行１２６Ａおよび最終電池行１２６Ｂとその相互接続間のバックシート１４４の領域が十分に連続的であることを意味する。

【0038】

いくつかの実施例において、バックシート１４４の、前面板１４２との積層された組合せは、すべての光起電力電池１２４にわたる最適な圧縮応力レベルを提供する。この圧縮応力は、いくつかの実施形態の光起電力電池１２４の生来の応力状態に重畳され、光起電力電池１２４内のマイクロクラック成長を、抑制するおよび／または実質的に除去するために作用する。代替的にまたは付加的に、バックシート１４４と前面板１４２の組合せは、強度の追加のために、光起電力モジュール１０２の前面で正反りを維持し、極端な温度で光起電力モジュール１０２は、弾性変形は可能である一方、塑性変形を受ける可能性を実質的に除去し、またＥＶＡまたは別の適切な接着剤を使用して、光起電力モジュール１０２への非常に高い接着強度を有する。

【0039】

図示する実施形態において、バックシート１４４は、第１端部１５８および第２端部１６０を含む。バックシート１４４の第１端部１５８および第２端部１６０は、光起電力モジュール１０２の、第１電池行１２６Ａと最終電池行１２６Ｂの近くにそれぞれ配置される。バックシート１４４の第１端部１５８は、エレクトロニクス組立品１２８を通って第１電池行１２６Ａに接続され、またバックシートの第２端部１６０は、最終電池行１２６Ｂに接続される。そのため、既に上記に示したように、バックシート１４４は、光起電力モジュール１０２の光起電力電池１２４の電流の帰還路を形成する。具体的にはまた光起電力モジュール１０２の対向した端部の横断面の側面図の示す図４で最も良く見えるように、バックシート１４４は、第１電池行１２６Ａと最終電池行１２６Ｂとの間の電流の帰還路を形成する。

【0040】

図４と図５を合わせて参照して、バックシート１４４は、孔パターン１６２およびバッ
クシート１４４の幅方向に沿った第２端部１６０で形成された第１折返し１６４Ａ（図４）を含む。図４に図示された第１折返し１６４Ａの形成に先立って、１つまたは複数の第１折返線１６４Ｂが、図５に図示されるようにバックシート１４４に形成されてもよい。１つまたは複数の第１折返線１６４Ｂは、第１折返し１６４Ａを形成するために、あらかじめ定められた方法でバックシート１４４が折返すのを確実にするために、１つまたは複数の第１折返線１６４Ｂに沿ってバックシート１４４の弱化を含んでもよい。

【0041】

バックシート１４４は、バックシート１４４の幅方向に実質的に沿った第１端部１５８に形成された第２折返し１６６Ａ（図４）をさらに含む。図４に図示された第２折返し１６６Ａの形成に先立って、１つまたは複数の第２折返線１６６Ｂは、図５に図示されるようにバックシート１４４に形成されてもよい。場合によって、１つまたは複数の摘み１６８は、第１端部１５８の縁から１つまたは複数の第２折返線１６６Ｂの１つまでバックシート１４４を切り込むことによってバックシート１４４の２つの角に形成される。

【0042】

図４で最も良く見えるように、光起電力モジュール１０２は、バックシート１４４の第２端部１６０を最終電池行１２６Ｂに相互接続するために、第１相互接続部材１７０および１つまたは複数の半田細片１７２をさらに含む。第１相互接続部材１７０は、最終電池行１２６Ｂのおよその長さ分、延在し、第１側部１７０Ａと第２側部１７０Ｂとを含む。第１相互接続部材１７０の第１側部１７０Ａは、最終電池行１２６Ｂ内の光起電力電池１２４のそれぞれに電気的接続される。第１相互接続部材１７０の第２側部１７０Ｂは、バックシート１４４に形成された孔パターン１６２の前に配置される。

【0043】

半田細片１７２は、バックシート１４４の第２端部１６０に形成された孔パターン１６２のおよその長さ分、延在する。半田細片１７２は、孔パターン１６２を含むバックシート１４４の領域中のバックシート１４４の後部に配置される。たとえば半田細片１７２は、孔パターン１６２のすぐ後ろのバックシート１４４の後部に配置されてもよい。半田細片１７２は、孔パターン１６２の孔を通って第１相互接続部材１７０の第２側部１７０Ｂに半田付けされる。そのため、最終電池行１２６Ｂ内の光起電力電池１２４のそれぞれは、第１相互接続部材１７０および半田細片１７２を介しバックシート１４４の第２端部１６０に電気的接続される。

【0044】

図示する実施形態において、第１折返し１６４Ａは、半田細片１７２をカバーし、シーラント１７４が半田細片１７２と第１折返し１６４Ａとの間に配置される。シーラント１７４は、いくつかの実施形態において実質的に形状従順性がある。代替的にまたは付加的に、シーラントは、ブチルゴム、ソーラーエッジテープまたは別の形状従順性があるシーラントである。概してシーラント１７４は、バックシート１４４と最終セル行１２６Ｂとの間で形成された電気的および機械的な相互接続を通って光起電力モジュール１０２へ水分が浸透するのを防ぐように構成される。いくつかの実施形態によれば、シーラント１７４は、十分な封止を確実にするために積層化に先立って、半田細片１７２と第１折返し１６４Ａとの間に配置され、積層工程の高い温度および圧力の間に、光起電力モジュール１０２の中に形成され、形作られる。代替的にまたは付加的に、孔パターン１６２は、積層工程中に、バックシート１４４と最終電池行１２６Ｂとの間の全相互接続のまわりで薄くて完全な封止を確実にするために、過剰なＥＶＡなどの接着剤が光起電力モジュール１０２の内部から流出すること可能にする。

【0045】

図４に示さなかったが、光起電力モジュール１０２は、第１折返し１６４Ａのすべてまたは部分を覆うことを含み、実質的にバックシート１４４を覆う保護膜１５０（図３Ａ）をさらに含んでもよい。いくつかの実施形態において、保護膜１５０は、黒いポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、黒ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）または別の適切な材料である。代替的にまたは付加的に、保護膜１５０は、実質的に電気絶縁性であり、お
よび／または０．６を超える放射率を有する。これらおよび別の実施形態において、保護膜１５０の比較的高い放射率は、光起電力モジュール１０２の熱の処理のために、保護膜１５０が熱エネルギーを光起電力モジュール１０２から外へ放射することを可能にする。

【0046】

前述のことを考慮して、バックシート１４４と最終電池行１２６Ｂとの間の電気的および機械的な配線は、いくつかの実施形態によると、以下の方法で形成される。最初に、孔パターン１６２および１つまたは複数の第１折返線１６４Ｂは、バックシート１４４の第２端部１６０に形成される。次に半田細片１７２は、孔パターン１６２を通して第１相互接続部材１７０の第２側部１７０Ｂに、半田付けされ、電気的および機械的な相互接続を形成する。シーラント１７４は、半田細片１７２上に置かれ、続けて、半田細片１７２および第１折返線１６４Ｂに沿ったシーラント１７４の上にバックシート１４４の第２端部１６０を折返し、第１折返し１６４Ａを形成する。次に保護膜１５０（図３Ａ）がバックシート１４４の後ろに置かれる。前述のステップのうちのいくつかまたはすべては、図４に図示された光起電力モジュール１０２の層を積み重ねることに先立って、および／またはの後に、実行されてもよい。最後に、図４に図示された光起電力モジュール１０２の層を積み重ね、保護膜１５０をバックシート１４４の後ろに置いた後、積み重ねた材料を積層し、光起電力パネルを形成し、この光起電力パネルにフレーム１３６およびエレクトロニクス組立品１２８を取り付けて、光起電力モジュール１０２を形成する。

【0047】

図４を続けて参照し、第２折返し１６６Ａをバックシート１４４の主表面に対して実質的に垂直に方向付けする。具体的にはバックシート１４４の大部分（以下「主表面」とする）は、任意に定義されたｘ−ｙ面と平行な面を概して画定し、一方、第２折返し１６６Ａは、任意に定義されたｙ−ｚ面と平行な面を概して画定し、したがって、バックシート１４４の主表面に垂直に方向付けする。第２折返し１６６Ａは、バックシート１４４を、エレクトロニクス組立品を介して第１電池行１２６Ａに電気的接続する。この相互接続に関するさらなる詳細は、以下のＣ節で提供する。

【0048】

図４の実施例で、光起電力モジュール１０２の構成要素は、一定の縮尺で描かれておらず、また単純化されたブロックフォームで表わされているため、具体的な実施態様のいくつかの態様、たとえば光起電力モジュール１０２のフレーム１３６、および／または別の構成要素は、図４から明らかにならない。しかしながら、図６は、いくつかの実施形態によるフレーム１３６の具体的な実装を開示する。

【0049】

図６は、フレーム１３６の一部の断面図である。図６に図示されたフレーム１３６の部分は、図４の左側に描かれたフレーム１３６の部分に相当する。図４の右側に描かれたフレーム１３６の部分などのフレーム１３６の別の部分、または図２Ａおよび図２Ｂに描かれたフレーム１３６の部分は、いくつかの実施形態において同様に構成されるが、フレーム１３６が縁１３２Ａ〜１３２Ｄ（図２Ａおよび図２Ｂ）のいずれに配置されているかに応じて、そのような別の部分は、任意に定義されたｘ−ｙ−ｚ座標軸に関して異なる方向付けを有する。

【0050】

図２Ａおよび図２Ｂと図６を合わせて参照して、フレーム１３６は、光起電力モジュール１０２の４つのすべての側部１３２Ａ〜１３２Ｄに沿って延在する。図示する実施形態において、フレーム１３６は、任意の適切な単数または複数のプロセスによって形成された、押し出し成形されたアルミニウムまたは別の適切な単数または複数の材料である。

【0051】

図６の断面図で最も良く見えるように、フレーム１３６は、基部１７６、脚部１７８および溝部１８０を含む。基部１７６、脚部１７８および溝部１８０は、いくつかの実施形態によればフレーム１３６のそれぞれ部分の全長を延長する。

【0052】

基部１７６は、図３Ａおよび／または図４において参照番号１４０、１４２、１４４、１４８、１５０によって明らかにされた層を含めて、光起電力モジュール１０２の周囲に沿った光起電力モジュール１０２の層を支持する。

【0053】

脚部１７８は、基部１７６から延在し、光起電力モジュール１０２およびフレーム１３６に曲げ強さを加える。代替的にまたは付加的に、脚部１７８は、少なくとも部分的にエレクトロニクス組立品１２８の後ろに延在し、エレクトロニクス組立品１２８に保護機能を提供する。

【0054】

溝部１８０は、基部１７６、および基部１７６から延在するアーム１８２によって画定される。一般に、溝部１８０は、光起電力モジュール１０２の周囲に沿って光起電力モジュール１０２の材料積み重ねを受け入れるように構成される。具体的には溝部１８０は、前面板１４２、接着剤層１４６、電池層１４０、接着剤層１４８、およびバックシート１４４を少なくとも含む材料積み重ねを受け入れるように構成される。いくつかの実施形態において、保護膜１５０は、バックシート１４４の周囲に先立って終端となり、一方、別の実施形態において、保護膜１５０は、バックシート１４４の周囲に延在する。そのため、溝部１８０は、保護膜１５０を受け入れることもあり、受け入れないこともある。

【0055】

必須ではないが、図６に図示する実施形態において、溝部１８０は、フレーム１３６がバックシート１４４の縁には接触しないことを確実にするように構成された、奥に引っ込められたスロット１８４を含む。たとえば図４および図６を合わせて参照し、溝部１８０は、そこに、少なくとも前面板１４２の左の端部およびバックシート１４４の第２端部１６０を収容するように構成され、バックシート１４４の第２端部１６０は、奥に引っ込められたスロット１８４に対して垂直方向に向きを調整される。バックシート１４４の第２端部１６０が奥に引っ込められたスロット１８４に対して垂直方向に向きを調整される結果、奥に引っ込められたスロット１８４の場所においてバックシート１４４の第２端部１６０とフレーム１３６との間の水平距離は、前面板１４２の左の端部と、溝部１８０の場所におけるフレーム１３６との間の水平距離よりも大きくなる。そのため、バックシート１４４の第２端部１６０は、奥に引っ込められたスロット１８４の場所において、バックシート１４４および光起電力モジュール１０２の別の積層された層がフレーム１３６に対して水平に移動しても、フレーム１３６には接触しない。

【0056】

いくつかの実施形態によれば、光起電力モジュール１０２は、バックシート１４４の後部とフレーム１３６の基部１７６（図６）との間に配置された絶縁細片１８６（図４）を含む。絶縁細片は、バックシート１４４とフレーム１３６との間の電気接触を防ぐために電気的に十分に絶縁性である。

【0057】

場合によって、バックシート１４４は、水分侵入に対する障壁となるように前面板１４２と協働する。たとえばいくつかの光起電力モジュールで実装されるＴｅｄｌａｒおよび／またはＰＥＴなどのプラスチックから作られたバックシートと比較すると、アルミニウムから作られた連続的な領域のバックシート１４４を介しての水の通過速度は、４−６桁低い。

【0058】

付加的に、いくつかの光起電力モジュールは、電気的な相互接続用の電気的導線を取り出すためにバックシートに切り込まれた孔を有する。そのような孔を密閉する試みがなされているが、そのような試みは通常１００％有効とはならず、水分は、電気的導線用の切込孔を通って光起電力モジュールに入り得る。対照的に、光起電力モジュール１０２は、電気的導線用の孔が無い。というのは電気的な相互接続は、バックシート１４４の対向する端部１５８および１６０に沿って連続的に形成されており、さらにこの連続的な電気的な相互接続は、積層品積み重ね、および／またはエレクトロニクス組立品の内に保護され
るからである。したがって、バックシート１４４の露出した部分において、そこから水分が浸透することができる切り込まれた孔はなく、電気的導線の収容用に形成された孔を有するバックシートを備える光起電力モジュールと比較して、水分侵入をさらに防ぐことになる。

【0059】

［Ｃ． エレクトロニクス組立品］
図４を再び参照して、いくつかの実施形態によるエレクトロニクス組立品１２８の態様を開示する。一般に、エレクトロニクス組立品１２８は、光起電力電池１２４によって生成されたＤＣ電力を、昇圧され伝送に適した電圧を備えるＤＣ電力に変換するように構成された複数の電力変換回路（図示せず）を含む。

【0060】

より詳細には、エレクトロニクス組立品１２８は、ハウジング１８８、電気絶縁層１９０、第２相互連結部材１９２、プリント回路基板組立品（ＰＣＢＡ）１９４、ならびに除去可能なカバー２００を含む。プリント回路基板組立品１９４は、プリント回路基板１９６と、電力変換回路などの複数のエレクトロニクス１９８とを含むプリント回路基板（ＰＣＢ）の組立品である。

【0061】

図４の実施形態において、エレクトロニクス１９８に含まれた電力変換回路は、ｐ型電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を組み込む。エレクトロニクス組立品１２８が付けられている（たとえば右側）モジュールの側部は、光起電力モジュール１０２の正の側であり、光起電力モジュール１０２の反対側部は、光起電力モジュール１０２のアース側であるようになっている。別の実施形態において、エレクトロニクス１９８に含まれた電力変換回路は、ｎ型ＦＥＴを組み込み、その場合には、エレクトロニクス組立品１２８が取り付けられているモジュール１０２の側部が、光起電力モジュール１０２の負の側になり、光起電力モジュール１０２の反対側部は、アース側になるであろう。

【0062】

バックシート１４４とエレクトロニクス組立品１２８との間の電気的なおよび／または機械的な相互接続は、ハウジング１８８、電気絶縁層１９０、バックシート１４４の第２折返し１６６Ａ、および第２相互接続部材１９２によって、いくつかの実施形態において提供される。より詳細には、ハウジング１８８は、バックシート１４４の第１端部１５８の少なくとも一部に沿って長手方向に延在する第１側部１８８Ａを含む。第１側部１８８Ａは、バックシート１４４の第２折返し１６６Ａに、近接しかつ実質的に平行に配置される。電気絶縁層１９０は、ハウジング１８８と、バックシート１４４の第２折返し１６６Ａとの間に配置される。第２相互接続部材１９２は、バックシート１４４の第１端部１５８の少なくとも一部に沿って、長手方向に延在する。電気絶縁層１９０およびバックシート１４４の第２折返し１６６Ａは、ハウジング１８８の第１側部１８８Ａと、第２相互接続部材１９２との間に挟まれる。

【0063】

図４に示していないが、いくつかの実施形態において、１つまたは複数のスロットが、バックシート１４４の第２折返し１６６Ａに形成される。１つまたは複数のスロットは、圧縮に基づいた締結具が第２折返し１６６Ａの上に落ちることを可能にし、バックシート１４４の第２折返し１６６Ａと第２相互接続部材１９２との間の相互接続を介して圧力を加える。

【0064】

電気絶縁層１９２は、いくつかの実施形態において、バックシート１４４の第２折返し１６６Ａをハウジング１８８から電気的に絶縁する。代替的にまたは付加的に、電気絶縁層１９２は熱伝導性テープである。

【0065】

図４で見えるように、光起電力モジュール１０２は、バックシート１４４の第１端部１５８の少なくとも一部に沿って長手方向に、概して延在する第３相互接続部材２０２をさ
らに含む。第３相互接続部材２０２は、第１側部２０２Ａと第２側部２０２Ｂを有する。第３相互接続部材２０２の第１側部２０２Ａは、第１電池行１２６Ａ内の光起電力電池１２４のそれぞれへ電気的接続される。第３相互接続部材２０２の第２側部２０２Ｂは、歪み緩和折返し２０２Ｃを含み、電気的および機械的にプリント回路基板組立品１９４に接続される。歪み緩和折返し２０２Ｃは、第３相互接続部材２０２とプリント回路基板組立品１９４との間の相互接続での歪みを最小限にするために構成され、この歪みは、たとえば膨張、収縮、および／または変動する温度条件の下での、積層品積み重ねの面外ゆがみから生ずるものである。

【0066】

図４は、バックシート１４４の主表面とハウジング１８８の第２側部１８８Ｂとの間に配置された接着剤２０４をさらに示す。図４の実施例で、ハウジング１８８の第２側部１８８Ｂは、ハウジング１８８の第１側部１８８Ａに付けられ、またバックシート１４４の主表面と、近接し、実質的に平行に配置される。接着剤２０４は、ハウジング１８８の第２側部１８８Ｂをバックシート１４４の主表面へ固定し、それによってハウジング１８８をバックシート１４４へ固定するように構成される。接着剤２０４は、アクリルフォームテープまたは別の適切な接着剤である。

【0067】

場合によって、バックシート１４４の第１端部１５８は、バックシート１４４の主表面と第２折返し１６６Ａとの間に形成された歪み緩和折返し２０６を含む。歪み緩和折返し２０２Ｃと類似して、歪み緩和折返し２０６は、第２折返し１６６Ａと第２相互接続部材１９２との間の相互接続での歪みを最小限にするために構成され、この歪みは、たとえば膨張、収縮、および／または変動する温度条件の下での、積層品積み重ねの面外ゆがみから生ずるものである。

【0068】

必須ではないが、いくつかの実施形態において、バックシート１４４の第２折返し１６６Ａの、第２相互接続部材１９２に面する面は、故意に粗い質感に作られる。第２相互接続部材１９２に面する第２折返し１６６Ａの面の粗い質感は、第２折返し１６６Ａと第２相互接続部材１９２との間の、十分な電気的接触を確実にし、一方、第２折返し１６６Ａを、比較的非導電性であり得る保護グリースで塗布することを可能にする。保護グリースは、第２折返し１６６Ａを酸化から保護する。これらおよび別の実施例において、第２相互接続部材１９２に面する第２折返し１６６Ａの面の粗い質感は、グリースを貫通し、第２相互接続部材１９２に対して十分な電気的接触を確立する。

【0069】

いくつかの実施形態によれば、第２相互接続部材１９２は、プリント回路基板組立品１９４のためのヒートシンクとして機能する。たとえば図４の実施例で、第２相互接続部材１９２は、プリント回路基板組立品１９４のエレクトロニクス１９８のうちのいくらかとの近い接触まで延在する。さらに第２相互接続部材１９２は、金属などの十分に熱伝導性のある材料から作られてもよい。第２相互接続部材１９２のプリント回路基板組立品１９４への近接および第２相互接続部材１９２の熱的物性のため、いくつかの実施例で、エレクトロニクス１９８によって生成された熱エネルギーのうちの少なくともいくらかは、第２相互接続部材１９２に移動する。代替的にまたは付加的に、第２相互接続部材１９２に移動した熱エネルギーのうちのいくらかは、バックシート１４４の第２折返し１６６Ａおよび電気絶縁層１９０を通って、ハウジング１８８および／またはバックシート１４４に移動し、次いで光起電力モジュール１０２から発散される。場合によって、熱伝導率を増強するために、熱伝導性グリースおよび／または熱伝導性パッドは、エレクトロニクス１９８と第２相互接続部材１９２との間のギャップに置かれる。

【0070】

代替的にまたは付加的に、図４と図７Ｂ（図７Ａ）を合わせて参照し、第２相互接続部材１９２は、バックシート１４４とエレクトロニクス１９８との間で母線として機能する。これらおよび別の実施例において、第１電池行１２６Ａは、第３相互接続部材２０２を
通ってプリント回路基板組立品１９４に電気的接続され、次いで第２相互接続部材１９２およびバックシート１４４への第２折返し１６６Ａを通ってアースされる。いくつかの実施形態において、ネジ、ボルトおよび／またはナットなどの締結具２０８は、プリント回路基板組立品１９４を第２相互接続部材１９２に機械的に固定し、プリント回路基板組立品１９４を第２相互接続部材１９２に、したがって、バックシート１４４に電気的接続する。

【0071】

図７Ａ〜図７Ｃは、エレクトロニクス組立品１２８のさらなる態様を開示する。たとえば図７Ａおよび図７Ｂで最も良く見えるように、エレクトロニクス組立品１２８は、エンドキャップ２１０Ａ（図７Ａ）およびエンドキャップ２１０Ｂ（図７Ｂ）をさらに含み、本明細書では「エンドキャップ２１０」と総称される。除去可能なカバー２００およびエンドキャップ２１０Ａは、図７Ｂから省略されている。除去可能なカバー２００、エンドキャップ２１０、ハウジング１８８、および前面板１４２の一部は、協同して、電力変換回路を含むエレクトロニクス１９８が内部に配置される筐体を形成する。

【0072】

いくつかの実施形態において、エンドキャップ２１０には、迅速な圧力変化中に、空気がエレクトロニクス組立品１２８を出入りすることを可能にするために通気孔がつけられる。これらおよび別の実施形態において、それぞれのエンドキャップ２１０は、通気を可能にするために、エンドキャップ２１０に形成された直径１ｍｍ以下の、１つまたは複数の孔を含んでもよい。

【0073】

図７Ｃをさらに参照して、プリント回路基板１９６の上のエレクトロニクス１９８の態様を開示する。具体的には図７Ｃは、いくつかの実施形態によるプリント回路基板１９６に含まれるエレクトロニクス１９８のいくらかを開示する回路図である。エレクトロニクス１９８は、複数の電力変換回路２１２、１つまたは複数の制御モジュール２１４、複数の電力継電器２１６Ａ〜２１６Ｂ（電力リレー。「電力継電器２１６」と総称される）および別の継電器２１８Ａ〜２１８Ｂ（「継電器２１８」と総称される）、ならびに１つまたは複数の揮発性または不揮発性の記憶装置媒体２２０を含む。代替的にまたは付加的に、エレクトロニクス１９８は、少なくとも１つのＡＤコンバータ（アナログデジタル変換器。ＡＤＣ）２２２、複数のドライバ２２４、レギュレータ２２６、電圧計２２８Ａ〜２２８Ｃ（「電圧計２２８」と総称される）、および電流計２３０Ａ〜２３０Ｂ（「電流計２３０」と総称される）をさらに含む。

【0074】

簡潔に言えば、電力変換回路２１２は、光起電力モジュール１０２によって生成されたＤＣ出力の電圧変換を提供する。制御モジュール２１４は、光起電力モジュール１０２の動作を制御するコントローラ、マイクロコントローラ、プロセッサ、マイクロプロセッサ、または別の適切な制御モジュールである。ＡＤコンバータ２２２は、制御モジュール２１４によって使用されるよう、アナログ入力をデジタル化する。レギュレータ２２６は、エレクトロニクス１９８内のデジタル装置に供給された電圧を制御する。いくつかの実施形態において、レギュレータ２２６は、デジタル装置に供給される電圧を、光起電力電池１２４によって総体として生成される電圧がどれだけ変わるかに無関係に３．３ボルト近くに維持する。ドライバ２２４は、電力変換回路２１２を制御する。たとえばいくつかの実施例で、ドライバ２２４は、電力変換回路２１２に組み込まれたＦＥＴのオンオフサイクルを制御する。記憶メディア２２０は、光起電力モジュール１０２の動作のためにファームウエアを格納し、および／または制御モジュール２１４によって使用され、光起電力モジュール１０２のための実績データおよび／または別のデータを格納することができる。いくつかの実施形態において、記憶メディア２２０は、電気的に消去および書込可能な読取専用メモリー（ＥＥＰＲＯＭ）であり、または別の適切なメモリまたは記憶メディアである。

【0075】

電力継電器２１６は、光起電力モジュール１０２を、光起電力モジュール１０２が停止している場合、外部の負回線１０４および外部の正回線１０６（外部回線１０４および１０６」と総称される）から絶縁する。具体的には光起電力モジュール１０２が停止している場合、電力継電器２１６Ｂは、内部の負回線２３２を外部の負回線１０４から絶縁するように構成され、電力継電器２１６Ａは、内部の正回線２３４を外部の正回線１０６から絶縁するように構成される。本明細書で、内部の負回線２３２および正回線２３４は、「内部の回線２３２および２３４」と総称される。

【0076】

本明細書で使用するとき、「内部の負回線」、「内部の正回線」という用語は、光起電力モジュール１０２内の、エレクトロニクス組立品１２８のエレクトロニクス１９８と光起電力モジュール１０２のそれぞれの負端子１３０Ａまたは正端子１３０Ｂとの間で接続される導体および／または別の回路素子を概して指す。同様に、「外部の負回線」、「外部の正回線」という用語は、光起電力モジュール１０２の外の外部負荷と、光起電力モジュール１０２のそれぞれの負端子１３０Ａまたは正端子１３０Ｂとの間で接続される導体および／または別の回路素子を概して指す。

【0077】

継電器２１７は、電力継電器２１６が開いているとき、光起電力モジュール１０２がインバータを含みバッテリが無い負荷に細流電流を供給することを可能にし、電力継電器２１６を閉じて光起電力モジュール１０２の通常動作を始める前に、外部回線１０４、１０６と内部回線２３２、２３４との間の電位を等しくする。電圧計２２８および電流計２３０は、光起電力モジュール１０２の様々な場所の電圧および電流を感知するために使用される。

【0078】

場合によって、エレクトロニクス１９８は、高速の過電圧回路（図示せず）および／または図７Ｃで「ＧＦＤＩ」と識別された内部接地事故遮断システムをさらに含む。高速の過電圧回路は、安全性のために、および光起電力モジュール１０２の内部回路の保護のために開路条件に急速に応答するように構成される。これらおよび別の実施形態において、高速の過電圧回路の応答時間は、たとえば０．１ミリ秒未満である。

【0079】

内部接地事故遮断システムは、接地事故を検知し回路を遮断するように概して構成され、光起電力モジュール１０２を損傷すること、および／または安全障害を生み出すことを防ぐ。代替的にまたは付加的に、内部接地事故遮断システムは、外部出力線２３２上の電圧の、アーク故障の存在を示す特有の周波数を検知し、光起電力モジュール１０２による電力生産を停止するように構成される。いくつかの実施形態において、アーク故障の存在を示し、内部接地事故遮断システムによって検知できる特有の周波数は、約１ヘルツ（Ｈ）未満である。

【0080】

［１． 電力変換回路］
既に上記に言及されたように、電力変換回路２１２は、長距離送電に適した昇圧された電圧と、逓減（漸減）された電流とを有するように調節された電力供給を出力するために、光起電力モジュール１０２によって生成されたＤＣ電力の電圧変換を提供する。実施例として、光起電力電池１２４は、正常運転条件の下で総体として、約８ボルトおよび３０アンペアで、２４０ワットのＤＣ電力を生成してもよい。この２４０ワットのＤＣ電力の長距離送電には恐らく法外な費用がかかるであろう。というのは３０アンペアの電流の処理するには、比較的大きな、したがって、高価な導体を必要とするであろうからである。

【0081】

しかしながら、本実施例で、光起電力電池１２４の２４０ワットの総体の出力は、電力変換回路２１２との間で分割される。たとえば２４０ワットの出力は、８ボルトおよび２．５アンペアの約２０ワットの出力を１２個の電力変換回路２１２のそれぞれが受け取るように１２個の電力変換回路２１２に分割されてもよい。次いで電力変換回路２１２は、
それぞれの２０ワットの出力の電圧を昇圧し、電流を逓減する。たとえばこの実施例におけるそれぞれの電力変換回路２１２は、それぞれ約５４ボルトおよび約０．７４アンペアまで２０ワットの出力の電圧を昇圧し、電流を逓減する。電力変換回路２１２の５４ボルトおよび０．７４アンペアの出力は、内部の正回線２３４上で合同し、５４ボルトおよび４．４アンペアの２４０ワットの出力を生成する。よって、８ボルトおよび３０アンペアの２４０ワットのＤＣ電力に必要とされるであろうものよりも比較的小さく、より安価な導体を介して、２４０ワットの出力が長距離伝送されることを可能にする。

【0082】

前述の実施例において提供される具体的な数字は、説明としてのみ提供され、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。より一般的に、光起電力電池１２４の総体のＤＣ電力出力の電圧およびピーク電流は、いくつかの実施形態において、それぞれ約３〜１２ボルトおよび０〜６０アンペアである。代替的にまたは付加的に、内部の正回線２３４上の電力変換回路２１２による総体のＤＣ電力出力の電圧および電流は、いくつかの実施形態においてそれぞれ約１２〜６０ボルトおよび０〜２０のアンペアである。

【0083】

それぞれの電力変換回路１２６は、その入力直流電圧よりも大きい出力直流電圧を有する昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータである。いくつかの実施形態によれば組み込むことができる昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータの実施例として、ブーストコンバータ、バックブーストコンバータ、ＳＥＰＩＣコンバータ、およびＣｕｋコンバータが挙げられる。

【0084】

それぞれの電力変換回路２１２は、インダクタ、１つまたは複数のコンデンサ、およびスイッチを特に含む。スイッチは、いくつかの実施例においてｐ型またはｎ型のＦＥＴとして組み込まれる。代替的に、スイッチは、金属酸化膜半導体ＦＥＴ（ＭＯＳＦＥＴ）、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）、または別の適切なデバイスである。

【0085】

概して電圧利得は、それぞれの電力変換回路２１２によって電力変換回路２１２のスイッチで、制御モジュール２１４によって提供されるパルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号を使用してオンとオフを繰り返すことによって生成される。電圧利得の大きさは、それぞれ電力変換回路２１２のデューティサイクルおよびＰＷＭ制御信号によって制御されるインダクタチャージ時間に特に依存する。

【0086】

場合によって、制御モジュール２１４は、光起電力モジュール１０２の最大ピーク電力トラッキング（ＭＰＰＴ）を実現するために、アクティブな電力変換回路２１２の数、デューティサイクル、および／または誘導子チャージ時間を制御する。最大ピーク電力トラッキング方法の実施例のさらなる態様は、図１１Ａ〜図１２に関して以下に開示する。

【0087】

いくつかの実施形態において、エレクトロニクス１９８は、１２個のペアになった電力変換回路を含む。それぞれペア内の２つの電力変換回路２１２は、場合によって、互いに１８０度位相が異なって動作する。いくつかの実施形態によれば、それぞれペア内の電力変換回路２１２の位相の異なる動作は、実質的にエレクトロニクス組立品１２８（図４）の入出力において電流リップルを減少させる。代替的にまたは付加的に、任意の所与の時刻に動作する電力変換回路２１２の数は、動的に、たとえば光起電力モジュール１０２の電力レベルに基づき制御モジュール２１４によって選択されてもよい。

【0088】

必須ではないが、いくつかの実施形態において、光起電力モジュール１０２は、自己メンテナンスのためにそれ自体を非直結にするように構成される。たとえば電力変換回路２１２のうちの１つが短絡した場合、光起電力モジュール１０２がそれ自体を非直結にし、短絡した電力変換回路２１２を通して全電流を流し、対応する電力変換回路ヒューズを切れさせ、それによって、短絡した電力変換回路２１２を絶縁させるように構成される。ヒ
ューズを切れさせた後、光起電力モジュール１０２は、通常動作に復帰する。

【0089】

いくつかの実施形態によれば実現することができる電力変換回路のさらなる態様は、２００９年１月２１日出願の、米国特許出願第１２／３５７，２６０号明細書「ＲＥＤＵＮＤＡＮＴ ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ ＦＯＲ ＰＨＯＴＯＶＯＬＴＡＩＣ ＭＯＤＵＬＥＳ」に開示され、その出願は全体として参照によって本明細書に組み込まれる。

【0090】

［２． 継電器］（リレー器）
電力継電器２１６、他の継電器２１８、および電圧計２２８Ｂ、２２８Ｃは、光起電力モジュール１０２の二重用途の動作を可能にする。この二重用途は、バッテリ負荷と、バッテリ無しのインバータ負荷とのいずれかに対しての動作を含む。朝または任意の別の時間において動作を始める前に、光起電力モジュール１０２は、十分な照度に当初は露出され、光起電力モジュール１０２は、バッテリまたはバッテリ無しの負荷のいずれかとしてその負荷を認定するために、電力継電器２１６、他の継電器２１８および電圧計２２８Ｂ、２２８Ｃによって容易にされた安全スタートのアルゴリズムを実施し、その結果として、動作を適宜始める。安全スタート方法の実施例の態様を、図１０Ａ〜図１０Ｂに関して以下に開示する。

【0091】

電力継電器２１６Ａは、内部の正回線２３４と外部の正回線１０６との間で結合される。同様に、電力継電器２１６Ｂは、内部の負回線２３２と外部の負回線１０４との間で結合される。更に、図示する実施形態において、電力継電器２１６は、動力が供給されなかった時、デフォルトで開く。従って、光起電力モジュール１０２が切られる場合、たとえば電力継電器２１６に電力を供給するのに十分な電力を生成していない場合、電力継電器２１６が開き、光起電力モジュール１０２は、外部回線１０４および１０６から電気的に絶縁される。いくつかの実施形態において、それぞれの電力継電器２１６は、機械バネ装填の継電器、ＦＥＴまたは適切な絶縁を提供するのに十分な電圧定格を有するＩＧＢＴ、または別の適切な継電器である。

【0092】

いくつかの実施形態において、継電器２１８は、両方とも高度に絶縁された継電器である。電圧計２２８Ｃは、継電器２１８に直列に接続されるが、電圧計２２８Ｃは、高度に絶縁されている感知回線である。本明細書で使用するとき、継電器は、いかなる電流もこの継電器を介して直接転送されることを許容することなく回路の素子間で電子信号を転送するように設計される場合、高度に絶縁されているとする。そのため、いくつかの実施形態によれば、それぞれの継電器２１８は、固体光学リレーまたは別の適切な高度に絶縁されている継電器である。いくつかの実施形態によれば、光学リレーは、光アイソレータ、光結合デバイス、オプトカプラなどとしても一般に知られている。継電器２１８は、光起電力モジュール１０２の通常動作の間は開いている。

【0093】

継電器２１８Ａは、外部の正回線１０６と外部の負回線１０４との間で結合され、一方、継電器２１８Ｂは、内部の正回線２３４と外部の正回線１０６との間で、電力継電器２１６Ａと並列に連結される。光起電力モジュール１０２が通常動作を始める前に、また下記に述べる安全スタート方法の一部として、初期化している場合、継電器２１８Ａは、電圧計２２８Ｃが外部回線１０４および１０６の間の回線電位を測定することを可能にするために閉じている。

【0094】

測定された回線電位が外部回線１０４、１０６上の任意の負荷の欠如を示す場合、手順（手段）は中断し、光起電力モジュール１０２は、十分に照明される次回に再開することを試みる。

【0095】

測定された回線電位が所定範囲内にあり、バッテリ（インバータの有無に関わらず）の存在、または外部回線１０４、１０６に接続された動作中のバッテリ無しインバータの存在を示す場合、光起電力モジュール１０２は、外部電圧に一致させるためその内部静電容量を充電し、電力継電器２１６は閉じられ、光起電力モジュール１０２は、バッテリが完全に充電されるまで最大ピーク電力モードで動作する。その後、光起電力モジュール１０２は、バッテリを充電しておくために定電圧モードに切り替わる。

【0096】

測定された回線電位が所定範囲未満で、バッテリの欠如を示し、また回路の測定されたＲＣレスポンスに基づき、回路が連続的であり、外部回線１０４、１０６に接続されたインバータの存在を示す場合、光起電力モジュール１０２は、継電器２１８Ｂを閉じ、外部の正回線１０６上へ電流を細流で流す。電圧計２２８Ｃは、外部回線１０４および１０６の間の回線電位を測定し続け、回線電位が増加する場合、継電器２１８Ｂは、測定された回線電位が光起電力モジュール１０２の電圧（内部電圧）に一致するまで外部の正出力線２３２Ａの上に細流電流を継続する。光起電力モジュール１０２の回線電位および電圧が一致する場合、電力継電器２１６は閉じられ、光起電力モジュール１０２は、インバータが動作を始めるまで定電圧モードで動作する。その後に、光起電力モジュール１０２は、最大ピーク電力モードに変わる。

【0097】

電圧計２２８Ａおよび／または２２８Ｂは、下記に述べる最大ピーク電力トラッキング方法の実施態様において光起電力モジュール１０２によって使用される。
［Ｄ． 端子］
図７Ａ〜図７Ｂに図示する実施形態において、端子１３０のそれぞれは、バックシート１４４の主表面に実質的に垂直の方角に延在し、図４の実施例でさらに見られる通りである。いくつかの実施例において、端子１３０のそれぞれは、大きな接触面部の端子である。これらおよび別の実施形態において、端子１３０のそれぞれは、少なくとも６平方ミリメートルの接触面部を有する。代替的にまたは付加的に、それぞれの端子１３０は、直径が少なくとも６ミリメートルであるワイヤの連続区間へ接続するように構成される。

【0098】

図８は、端子１３０の１つの分解組立図である。図７Ａ〜図８から明らかなように、端子１３０はボルト２３６、ワッシャ２３８、およびナット２４０を含む。一般に、ボルト２３６、ワッシャ２３８、およびナット２４０は、下記に述べるボルト２３６のＵ字形の溝部２３６Ａ内の連続的なワイヤの一部を係合するよう協働する。

【0099】

いくつかの実施形態によれば、ボルト２３６の直径は、少なくとも１０ｍｍである。ボルト２３６は、締結具２４２（図７Ｂ）によってエレクトロニクス組立品１２８に電気的および機械的に接続されるように構成された第１端部２３６Ｂ（図８）を有する。ボルト２３６は、ネジ切りされた第２端部２３６Ｃ（図８）を有する。第２端部２３６Ｃは、連続的出力回線、たとえば連続的なワイヤを受け入れるように構成されたＵ字形の溝部２３６Ａ（図８）を画定する。このように、単一の連続的なワイヤは、多数の光起電力モジュール１０２を相互に接続するために使用することができる。図１における構成のように、いくつかの実施形態において、それぞれ光起電力モジュール端子間のワイヤに個別の部分を使用し、光起電力モジュール１０２を相互に接続する別の構成と比較したとき、光起電力モジュール１０２を相互に接続するために連続的なワイヤを実施することによって、コネクタとコネクタ間の損失は減少させられ、および／または実質的に除去される。

【0100】

ワッシャ２３８は、Ｔ字形で、幹２３８Ａおよび上端２３８Ｂを含む。ワッシャ２３８の厚さは、ワッシャ２３８がＵ字形の溝部２３６Ａの内に部分的に配置することができるように、Ｕ字形の溝部２３６Ａの幅よりも小さい。幹２３８Ａの幅は、ナット２４０の内径よりも小さい。

【0101】

端子１３０の構成は、連続的なワイヤの一部がＵ字形の溝部２３６Ａの内に配置されることを可能にする。ワッシャ２３８もＵ字形の溝部２３６Ａの内に配置され、ワッシャ２３８の上端２３８Ｂは、Ｕ字形の溝部２３６Ａに配置された連続的なワイヤの部分の方に面する。最後にナット２４０は、ワッシャ２３８の幹２３８Ａの上で、ボルト２３６の第２端部２３６Ｃにネジ止めされる。ナット２４０は、ボルト２３６の第２端部２３６Ｃにネジ止めされるとき、ナット２４０は、ワッシャ２３８の上端２３８Ｂに係合し、ワッシャ２３８の上端２３８Ｂを、Ｕ字形の溝部２３６Ａに配置された連続的なワイヤの部分に対して追い込む。

【0102】

図９Ａおよび図９Ｂは、いくつかの実施形態によれば端子１３０を囲み、そしてそれによって端子１３０との偶然の接触、および／またはエレクトロニクス組立品１２８の中への水分浸透を実質的に防ぐために使用される端子ハウジング２４４および端子カバー２４６（図９Ｂ）を図示する。第１空洞２４８（図９Ａ）は、端子ハウジング２４４に形成され、少なくとも部分的に端子ハウジング２４４を通って長手方向に延在する。第１空洞２４８は、ボルト２３６の第１端部２３６Ｂを受け入れるように構成される。第２空洞２５０も端子ハウジング２４４に形成される。第２空洞２５０は、第１空洞２４８に対して垂直に、少なくとも部分的に端子ハウジング２４４を通り延在し、また第１空洞２４８に接続する。第２空洞２５０は、電気的および機械的にボルト２３６をエレクトロニクス組立品１２８に接続するために使用される締結具２４２の一部を受け入れるように構成される。

【0103】

場合によって、Ｏリングガスケット（図示せず）は、エレクトロニクス組立品１２８のハウジング１８８（図４）に対して端子ハウジング２４４を密閉するために第２空洞２５０の開口部のまわりに含まれる。

【0104】

端子ハウジング２４４は、レセプタクル２５２（図９Ａ）をさらに含む。端子１３０と組み立てられた時、端子１３０のボルト２３６の第２端部２３６Ａは、レセプタクル２５２へ延在する。レセプタクル２５２は、ナット２４０がボルト２３６の第２端部２３６Ａの上にネジ止めされるとき、ナット２４０を収容するようにも構成される。トラフ２５４（図９Ａ）は、レセプタクル２５２の対向する側面に形成され、端子ハウジング２４４および端子カバー２４６によって囲まれた端子１３０に接続されたワイヤ２５６（図９Ｂ）の進入および退出を可能にする。

【0105】

場合によって、クリップ２５８がレセプタクル２５２の外側の対向した側面に含まれる。いくつかの実施形態において、端子カバー２４６は、端子カバー２４６を端子レセプタクル２４４に固定するためにクリップ２５８に係合する突部（図示）を含む。この実施例および別の実施例において、端子カバー２４６は、端子ハウジング２４４上の配設位置にはめ込まれる。

【0106】

端子カバー２４６は、端子ハウジング２４４と協働し、端子１３０を囲む。この点に関して、また本実施例において、端子カバー２４６は、ワイヤ２５６の進入および退出を可能にするように端子ハウジング２４４のトラフ２５４と位置合わせしたトラフ２５９を含む。

【0107】

上記に既に示すように、端子カバー２４６は、端子ハウジング２４４のクリップ２５８に係合する突部（図示）を含んでもよい。突部またはクリップ２５８は、壊れるかその他に故障する場合には、端子カバー２４６は、端子カバー２４６を付けるために別の機構を場合によって含む。たとえば図９Ｂに図示する実施例において、摘み部（ｎｕｂ。ナブ。小さな塊り）２６０は、端子カバー２４６のトラフ２５９のそれぞれの外側に含まれている。この実施例および別の実施例において、ケーブルタイまたは別の適切な締結具でワイ
ヤ２５６が包まれ、端子カバー２４６をワイヤ２５６に固定するように摘み部２６０に係合する。ワイヤ２５６が端子ハウジング２４４内の端子１３０に接続されるので、これは、端子カバー２４６を端子ハウジング２４４に有効に固定する。

【0108】

＜ＩＩＩ． 方法実施例＞
図１０Ａ〜図１２をさらに参照して、光起電力モジュール１０２によって実施することができる様々な方法を開示する。当業者は、これら、および本明細書で開示された別のプロセスおよび方法に関して、そのプロセスおよび方法で実行される機能は、異なる順において実施されてもよいことを理解するであろう。更に、概説されたステップおよび操作は、単に実施例として提供されており、また開示された実施形態の本質を損なうことなく、ステップと操作のうちのいくつかは任意であったり、より少数のステップおよび操作へ組合せられたり、あるいは、さらなるステップおよび操作へと拡張されたりしてもよい。

【0109】

［Ａ． バッテリあり安全スタート、またはバッテリ無し安全スタート］
最初に図１０Ａおよび図１０Ｂを参照して、光起電力モジュール１０２によって実施することができる安全スタート方法（ｓａｆｅ−ｓｔａｒｔ ｍｅｔｈｏｄ。安全開始方法）の実施例２６２（図１０Ａ）をいくつかの実施形態によって開示する。具体的には図１０Ａは、安全スタート方法実施例２６２を説明するフローチャートである。図１０Ｂは、いくつかの点で図１に似ており、光起電力モジュール１０２の１つと動作環境実施例１００との間の電気的接続を示す回路図である。図１０Ｂの構成要素はすべて以前に、たとえば図１と図７Ｃに関して、説明された。図１０Ｂは、とりわけ、図１と図７Ｃの構成要素が互いにどのように関係しているかを説明し、また図１０Ａの方法２６２の論考のための情況を提供するために提供される。付加的に、図１０Ｂは、いくつかの実施形態によるバックシート１４４および光起電力モジュール１０２の電池層１４０を通る電流の方向を示す矢印２６４および２６６を含む。

【0110】

したがって、図１０Ａ〜図１０Ｂを合わせて参照し、二重用途の光起電力モジュール１０２において、安全スタートまたはその他に操作開始のための方法実施例２６２を開示する。方法２６２は、ステップＳ２６８において始まり、光起電力モジュール１０２が動作していない時、電池層１４０の光起電力電池１２４（図１０Ｂに標記せず）および電力変換回路２１２を含むエレクトロニクス１９８（図１０Ｂに標記せず）を、外部回線１０４および１０６ならびに、場合によって、バッテリ１１６および／またはインバータ１１８を含む外部回路から電気的に絶縁するステップによって始まる。いくつかの実施形態において、電気的に光起電力電池１２４および／またはエレクトロニクス１９８を外部回路から絶縁するステップＳ２６８は、電力継電器２１６を開くことを含む。

【0111】

ステップＳ２７０で、外部回線１０４および１０６を横切る回線電位が、外部回路の負荷（もしあれば）を認定するために測定される。いくつかの実施形態において、外部回線１０４と１０６間の回線電位の測定するステップＳ２７０は、継電器２１８Ａを閉じること、および電圧計２２８Ｃを使用して回線電位を測定することを含む。さらに外部回線１０４と１０６間の回線電位を測定するステップＳ２７０は、光起電力モジュールが少なくとも継電器２１８Ａを閉じて電圧計２２８Ｃを動かすのに十分な電力を生成するのに十分な照度を受け取った後、概して朝または別の時刻において生じる。代替的にまたは付加的に、この生成された電力は、図１０Ａの方法２６２の実行中に、光起電力モジュール１０２の動作を制御するまたは促進する制御モジュール２１４（図７Ｃ）および／または他のエレクトロニクス１９８を操作するために十分である。

【0112】

ステップＳ２７２において、測定された回線電位は、最小のシステム電圧限界および最大のシステム電圧限界を含む１つまたは複数の所定のシステム電圧限界と比較される。場合によって、最小および最大のシステム電圧限界は、記憶メディア２２０（図７Ｃ）にお
いて格納されたファームウエアにおいて規定される。最小および最大のシステム電圧限界は、外部回線１０４および１０６に接続される１つまたは複数のバッテリを示す許容できる電圧範囲を規定する。

【0113】

図１０Ａに示さなかったが、測定された回線電位が最大のシステム電圧限界よりも上にある場合、方法２６２は、測定された回線電位が許容範囲内になるまでステップＳ２６８、２７０および２７２を繰り返す。

【0114】

測定された回線電位が最小および最大のシステム電圧限界の間にあり、１つまたは複数のバッテリ１１６（または動作中のバッテリ無しインバータ）が外部回線１０４、１０６に接続されていることを示す場合、方法２６２は、ステップＳ２７４で、光起電力モジュール１０２の内部静電容量の充電によって、測定された回線電位を一致させることを継続する。光起電力モジュール１０２の内部静電容量を充電するステップＳ２７４は、とりわけ、光起電力モジュール１０２内のコンデンサの電圧を増加させることによって電圧を上げるために、光起電力電池１２４（図１０Ａに標記せず）および電力変換回路２１２を使用することを概して含む。

【0115】

光起電力モジュール１０２の内部静電容量が測定された回線電位を満たすように充電された後、ステップＳ２７６で電力継電器２１６は閉じられ、光起電力モジュール１０２は、外部回路に電力を出力する。いくつかの実施形態において、外部回路に電力を出力することは、バッテリ１１６が充電されるまで最大ピーク電力モードにおいて作動すること、次いでバッテリ１１６を充電しておくために定電圧モードで動作するようにステップＳ２７８で切り替えることを含む。

【0116】

代替的にまたは付加的に、光起電力モジュール１０２は、外部回路の１つまたは複数のバッテリ１１６の定格電圧に一致させるために定電圧モードにおけるその出力電力の電圧を調節するように構成される。たとえば外部回路の１つまたは複数のバッテリ１１６が１２ボルト、２４ボルト、または４８ボルトの定格である場合、いくつかの実施形態中の光起電力モジュール１０２は、その出力電力の電圧を約１２ボルト、２４ボルト、または４８ボルトにそれぞれ調節する。

【0117】

ステップＳ２７２での決定に戻り、測定された回線電位が最小のシステム電圧限界未満で、外部回路からのいかなるバッテリも欠如していることを示す場合、方法２６２は、外部回路が連続的で、また電荷を維持する能力を有するか否か、たとえば外部回路が容量性か否かを判定することによってステップＳ２８０で継続する。外部回路が連続的で、また電荷を維持する能力を有するか否か判定するステップＳ２８０は、たとえば継電器２１８Ｂを使用し、外部の正回線１０６上に少量の電流を細流で流すこと、および／または電圧計２２８Ｃを使用し、外部回線１０４および１０６を含む外部回路の抵抗−コンデンサ（ＲＣ）レスポンスを測定することを含んでもよい。さらにいくつかの実施形態において、測定されたＲＣレスポンスは、外部回路中にバッテリがなく、インバータの存在を示す。

【0118】

「外部回路が連続的ではない」とステップＳ２８０で判定される場合、方法２６２はステップＳ２８２で中断する。
たとえば外部回路のＲＣレスポンスに基づき、外部回路が連続的であり、また電荷を維持する能力を有するとステップＳ２８０で判定される場合、方法２６２は、たとえば継電器２１８Ｂを使用し、外部の正回線１０６上に連続的に少量の電流を細流で流すことによって、ステップＳ２８４で継続する。

【0119】

ステップＳ２８６で、外部の正回線１０６上に連続的に少量の電流を細流で流している間（ステップＳ２８４）、回線電位が光起電力モジュール１０２の電圧にいつ達するか確
認するために、外部回線１０４および１０６上の回線電位が監視される。

【0120】

回線電位が光起電力モジュール１０２の電圧に一致した後に、ステップＳ２８８で、電力継電器２１６は閉じられ、また光起電力モジュール１０２は、外部回路に電力を出力する。いくつかの実施形態において、外部回路に電力を出力することは、光起電力モジュール１０２の電圧を５７ボルトなどの規定された動作電圧へ逓増させること、外部回路中のインバータが動作し始めるまで、規定された動作電圧での定電圧モードでステップＳ２９０を動かすこと、およびインバータが動作し始めた後、ステップＳ２９２を最大ピーク電力モードの動作に切り替えることを含む。いくつかの実施形態において、最大ピーク電力モードでの動作中の、外部回線１０４および１０６上の規定された動作電圧、および／または回線電位は、最小および最大のシステム電圧限界の間にある。付加的に、ステップＳ２８８で電力継電器２１６が閉じられる場合、継電器２１８Ｂは開かれ、電流を細流で流すステップＳ２８４は中止される。

【0121】

図１および図１０Ａ〜図１０Ｂを合わせて参照して、方法２６２は、第１光起電力モジュール１０２によって、十分な照度を受け取った後に朝また別の時刻において「目覚める」ように概して実行される。第１光起電力モジュール１０２が目覚めるのは、或る日と翌日で同じかもしれないし、同じではないかもしれないし、またたとえば動作環境実施例１００およびその日々および季節変動における照度、および／または日陰の状態、それぞれ光起電力モジュール１０２のそれぞれの制御モジュール２１４、継電器２１８Ａ、および／または電圧計２２８Ｃを動作するのに必要な電力の量、および／または別の要因に依存するかもしれない。

【0122】

いくつかの場合において、２つ以上の動作環境実施例１００内の光起電力モジュール１０２がほぼ同じ時に起きてもよい。これらの場合において、多数の光起電力モジュール１０２は、方法２６２を実質的に同時に実行してもよい。したがって、多数の光起電力モジュール１０２は、ほぼ同時にステップＳ２７２で、回線電位が最大および最小の電圧の間にある（外部回路中のバッテリ１１６の存在を示している）と判定する場合、多数の光起電力モジュール１０２は同時に、またはほぼ同時に、ステップＳ２７４でそれぞれの内部静電容量を充電し、方法２６２の他のステップＳ２７６とＳ２７８を実行してもよい。代替的に、多数の光起電力モジュール１０２は、ほぼ同じ時にステップＳ２８０で外部回路は連続的であると判定することによって続き、ほぼ同じ時にステップＳ２７２で回線電位が最小の電圧未満であると判定する場合、多数の光起電力モジュール１０２は、同時にまたはほぼ同じ時に、外部回路の外部の正回線１０６上にステップＳ２８４で電流を細流で流し、方法２６２の他のステップＳ２８６、Ｓ２８８、Ｓ２９０、およびＳ２９２を実行してもよい。

【0123】

第１光起電力モジュール１０２が方法２６２を実行し、動作を始めた後、第１光起電力モジュール１０２は、続いて目覚める動作環境実施例１００内の他の光起電力モジュール１０２にはバッテリのように見えることになる。したがっていくつかの実施形態によれば、実際のバッテリ１１６が外部回路の中に存在してもしなくても、続いて目覚める他の光起電力モジュール１０２は、動作を始めるために少なくともステップＳ２６８、Ｓ２７０、Ｓ２７２、Ｓ２７４、およびＳ２７６を概して実行してもよい。

【0124】

代替的にまたは付加的に、インバータが活動中になった後、外部回路においてバッテリを含んでいても除外していても、光起電力モジュール１０２のそれぞれのターゲット電圧は、最大ピーク電力トラッキングモードにおける動作が維持されることを確実にするために、インバータのターゲット電圧よりも高く設定される。

【0125】

［Ｂ． 最大ピーク電力トラッキング］
次に図１１Ａ〜１１Ｃを参照して、光起電力モジュール１０２によって実施することができる最大ピーク電力トラッキング方法実施例２９４（図１１Ａ）をいくつかの実施形態によって開示する。より詳細には、図１１Ａは、最大ピーク電力トラッキング方法実施例２９４を説明するフローチャートである。図１１Ｂは、パネル電圧（たとえば光起電力電池１２４によって総体として生成された、エレクトロニクス組立品１２８の入力の電圧）の関数として、光起電力モジュール１０２の光起電力電池１２４によって総体として生成された電流および電力に対応する電流曲線２９６および電力曲線２９８をグラフ式に図示する。また図１１Ｃは、電力変換回路２１２のスイッチング周期の関数として、総体として電力変換回路２１２によって生成され、光起電力モジュール１０２によって出力された電力に対応する電力曲線３００をグラフ式に図示する。スイッチング周期は、電力変換回路２１２のスイッチング周波数の逆数である。

【0126】

図１１Ｂおよび図１１Ｃの電流曲線２９６、電力曲線２９８、および電力曲線３００は、以下では「パネル電流曲線２９６」、「パネル出力電力曲線２９８」、および「モジュール出力電力曲線３００」としてそれぞれ参照される。パネル電流曲線２９６、パネル出力電力曲線２９８、およびモジュール出力電力曲線３００に対応する電流、電力、および電力は、以下、パネル電流、パネル出力電力、およびモジュール出力電力としてそれぞれ参照される。

【0127】

いくつかの実施形態によれば、６対の電力変換回路２１２がそれぞれ光起電力モジュール１０２によって使用される。上述のように、それぞれペアの２つの電力変換回路２１２は、互いに１８０度位相が異なって動作させてもよい。いくつかの実施形態によれば、概して電力変換回路２１２は、固定デューティサイクルを有して不連続のモードで動作する。固定デューティサイクルは約５０％であってもよい。それぞれ電力変換回路２１２のインダクタンス値は固定されており、それぞれ電力変換回路２１２内に含まれるインダクタによって決定される。固定デューティサイクルおよび固定インダクタンス値のために、それぞれインダクタ中の電流は、パネル電圧および電力変換回路２１２のスイッチング周波数に正比例する。

【0128】

したがって、およびいくつかの実施形態において、モジュール出力電力は、光起電力モジュール１０２を最大のパネル出力電力で動作させることによって最大限にされる。最大のパネル出力電力は、図１１Ｂのパネル出力電力曲線２９８から容易に求めることができる。さらにいくつかの実施形態において、パネル出力電力は、図１１Ｃのモジュール出力電力曲線３００に関連したモジュール出力電力の感知によって追跡される。モジュール出力電力を追跡し最大限にするプロセスは、図１１Ａの最大ピーク電力トラッキング方法２９４によって具体化される。

【0129】

概して図１１Ａの方法２９４は、ディザープロセスを含めた山登り法（ｈｉｌｌ ｃｌｉｍｂｉｎｇ ａｐｐｒｏａｃｈ）を実施する。方法２９４の山登り法は、光起電力モジュール１０２がモジュール出力電力曲線３００の全体的なピーク３０２の右か左のどちらで動作しているか判定することと、次いでモジュール出力電力を全体的なピーク（最大値）３０２の方へ移動させるように電力変換回路２１２のスイッチング周期の比較的小さな調節を行うこととを概して含んでいる。次いで実際のモジュール出力電力は測定され、山登り法を繰り返す。

【0130】

図１１Ｃから明らかなように、モジュール出力電力曲線３００は多数の脈動、言いかえれば局所的な最大３０４を含むので、方法２９４は、付加的にディザープロセスを実行する。方法２９４のディザープロセスは、光起電力モジュール１０２が局所的な最大３０４のうちの１つの上で動作していて立ち往生することがないことを確実にするために、電力変換回路２１２のスイッチング周期よりも大幅な調節を行い、次いでモジュール出力電力
を測定することによって、モジュール出力電力曲線３００上で右（または左）に周期的に「跳躍する」ことを、概して含んでいる。測定されたモジュール出力電力が以前に測定されたモジュール出力電力よりも大きい場合、より低いモジュール出力電力に遭遇するまで、ディザープロセスは右（または左）に跳躍し続け、次いで測定された最も高いモジュール出力電力に対応するスイッチング周期に戻る。第１跳躍の後、測定されたモジュール出力電力が以前に測定されたモジュール出力電力よりも小さい場合、ディザープロセスは、以前に測定されたモジュール出力電力に対応するスイッチング周期に戻り、次いで全体的なピーク３０２は、光起電力モジュール１０２が動作している所の左側（または右）に位置しないことを確実にするために左（または右）に跳躍する。ディザープロセスは、所定間隔でおよび／または１つまたは複数の特別の事象に呼応して起動されてもよい。

【0131】

より詳細には、また図１１Ａに関して、方法２９４はエレクトロニクス組立品１２８によっていくつかの実施形態において実行される。図示する実施形態において、方法２９４は、光起電力モジュール１０２のモジュール出力電力の測定によって、ステップＳ３０６で始まる。場合によって、光起電力モジュール１０２のモジュール出力電力の測定は、電圧計２２８Ｂおよび図７Ｃの電流計２３０Ａ、２３０Ｂの１つまたは両方を使用することによって遂行される。

【0132】

ステップＳ３０８で、方法２９４は、現在の測定されたモジュール出力電力を前の測定されたモジュール出力電力と比較することによって続行される。いくつかの実施形態において、現在の測定されたモジュール出力電力を前の測定されたモジュール出力電力と比較するステップＳ３０８は、図７Ｃの制御モジュール２１４によって実行される。

【0133】

ステップＳ３１０で、光起電力モジュール１０２が現在動作している全体的なピーク３０２の側を示す現在の方向変数は、（１）光起電力モジュール１０２が以前に動作していた、全体的なピーク３０２の側を示す前の方向変数と、（２）現在の測定された出力電力と前の測定された出力電力のステップＳ３０８での比較とに基づき決定される。代替的にまたは付加的に、ゼロよりも大きい方向変数（たとえば正の方向変数）は、全体的なピーク３０２の右側を示し、代替的にまたは付加的に、ゼロよりも小さい方向変数（たとえば負の方向変数）は、全体的なピーク３０２の左側を示す。

【0134】

ステップＳ３１２で、電力変換回路２１２のスイッチング周期に対応するそれぞれ電力変換回路２１２内のインダクタの充電時間は、（１）前の方向変数と、（２）現在の測定された出力電力の前の測定された出力電力とのステップＳ３０８での比較とに基づき調節される。

【0135】

いくつかの実施形態において、ステップＳ３１０およびＳ３１２は以下を含む。
− 前の方向変数がゼロよりも大きく、現在の測定されたモジュール出力電力が前の測定されたモジュール出力電力よりも大きい場合、前の方向変数を現在の方向変数として維持し、スイッチング周期を増加させること。
− 前の方向変数がゼロよりも大きく、現在の測定された出力電力が前の測定された出力電力よりも小さい場合、現在の方向変数を負数に設定し、スイッチング周期を減少させること。
− 前の方向変数がゼロよりも小さく、現在の測定されたモジュール出力電力が前の測定されたモジュール出力電力よりも大きい場合、前の方向変数を現在の方向変数として維持し、スイッチング周期を減少させること。あるいは、
− 前の方向変数がゼロよりも小さく、現在の測定された出力電力が前の測定された出力電力よりも小さい場合、現在の方向変数を正数に設定し、スイッチング周期を増加させること。

【0136】

場合によって、図１１Ａの方法２９４は、スイッチング周期への調節および光起電力モジュール１０２の動作中に方法２９４を繰り返すことに呼応して、電力変換回路２１２内のコンデンサが電荷を変更することを可能にすることをさらに含む。

【0137】

代替的にまたは付加的に、および図１１Ａにおいて図示するように、方法２９４は、光起電力モジュール１０２がモジュール出力電力曲線３００の局所的な最大３０４のうちの１つの上で動作していて立ち往生することがないことを確実にするために、ステップＳ３１４でディザープロセスを実行することをさらに含む。この点では、個々の局所的な最大３０４から、等価な出力電力を生成し対応する次のスイッチング周期までのスイッチング周期の差が実際的には一定であることは、図１１Ｃから明白である。この実際的には一定の差は、図１１Ｃにおいてギリシャ文字Δ（大文字のデルタ）によって確認される。

【0138】

図１１Ｃは、特定のモジュール出力電力に対応するモジュール出力電力曲線３００をグラフ式に示すことが分かる。モジュール出力電力曲線３００は、異なるモジュール出力電力曲線群に対応するモジュール出力電力曲線の見本である。したがって異なるモジュール出力電力のモジュール出力電力曲線は、図１１Ｃのモジュール出力電力曲線３００に概して似ているかもしれないが、そのようなモジュール出力電力曲線は、モジュール出力電力３００とのいくらかの差を含んでもよい。たとえば１つのモジュールの出力電力における差Δの大きさは、別のモジュール出力電力における差Δの大きさとは異なってもよい。しかしながら、概していくつかの実施形態中のディザープロセスは、対応する局所的な最小が消去されるのを確実にするために、スイッチング周期を、Δ（任意のモジュール出力電力の）よりも大きな量で右（または左）に跳躍することを含んでいる。

【0139】

前述のように、ディザープロセス３１４は、周期的に起動される。代替的にまたは付加的に、ディザープロセス３１４は１つまたは複数の事象に呼応して実行される。たとえばディザープロセス３１４は、光起電力モジュール１０２の照度状態の変化、および／または任意の時刻において動作しているペアになった電源切換回路２１２の数の変化に呼応して起動されてもよい。照度状態の変化に関して、そのような変化は、パネル電圧またはモジュール出力電力における著しい変化（たとえば所定のしきい値よりも大きな変化）の検知によって検知されてもよい。

【0140】

動作しているペアになった電力変換回路（スイッチング回路）２１２の数に関して、制御モジュール２１４は、動作しているペアになった電力変換回路（スイッチング回路）２１２の数を追跡してもよく、その数は、パネル電圧およびパネル出力電力に基づき、モジュール出力電力を最適化するために周期的に変更されてもよい。図１１Ｃのモジュール出力電力曲線３００などのような、モジュール出力電力曲線中の脈動の存在のために、動作しているペアになった電力変換回路２１２の異なる数に対応する最適のスイッチング周期の比率は非線形である。したがって、動作しているペアになった電力変換回路２１２の数の変更は、いくつかの実施形態において、ディザープロセス３１４を引き起こす。

【0141】

さらに図１２を参照して、ディザープロセス実施例３１４の態様を開示する。図１２に図示する実施形態において、ディザープロセス３１４は、ディザープロセス３１４を呼応によって起動させた事象を検知することによって、ステップＳ３１６で始まる場合もある。その事象は、照度状態の変化、動作しているペアになった電力変換回路（スイッチング回路）２１２の数の変化などであり得る。

【0142】

ディザープロセス３１４は、スイッチング周期を、前のスイッチング周期の右に、現在のスイッチング周期へのΔよりも大きな所定量で、調節することによってステップＳ３１８に進む。代替的にまたは付加的に、ディザープロセス３１４は、最初に事象を検知することがなくても、周期的にステップＳ３１８で始まる。

【0143】

ステップＳ３２０で、現在のスイッチング周期に対応するモジュール出力電力が測定される。
ステップＳ３２２で、現在の測定されたモジュール出力電力は、前のスイッチング周期に対応する前の測定されたモジュール出力電力と比較される。

【0144】

現在の測定されたモジュール出力電力がステップＳ３２２の前の測定されたモジュール出力電力よりも大きい場合、ディザープロセス３１４は、ステップＳ３２４に進み、現在の測定されたモジュール出力電力は、直前の測定されたモジュール出力電力よりも小さくなるまでスイッチング周期を右に所定量Δで繰返し調整する。

【0145】

ステップＳ３２４で、現在の測定されたモジュール出力電力が、直前の測定されたモジュール出力電力よりも小さいと判定した後、ステップＳ３２６で、ディザープロセス３１４は、スイッチング周期を、直前の測定されたモジュール出力電力（たとえば最大の測定されたモジュール出力電力）に対応する直前のスイッチング周期に調整し、それから図１１Ａの方法２９４のステップＳ３０６に戻る。

【0146】

代替的に、ステップＳ３２２で、現在の測定されたモジュール出力電力が、直前の測定されたモジュール出力電力よりも小さいと判定した場合に、ディザープロセス３１４はステップＳ３２８に進み、そこでスイッチング周期が前のスイッチング周期の左側に、現在のスイッチング周期へのΔよりも大きな所定量で調節される。

【0147】

ステップＳ３３０で、現在のスイッチング周期に対応するモジュール出力電力が測定される。
ステップＳ３３２で、現在の測定されたモジュール出力電力は、前のスイッチング周期に対応する前の測定されたモジュール出力電力と比較される。

【0148】

ステップＳ３３２において、現在の測定されたモジュール出力電力が、前の測定されたモジュール出力電力よりも大きい場合、ディザープロセス３１４は、ステップＳ３２４に進み、現在の測定されたモジュール出力電力が、直前の測定されたモジュール出力電力よりも小さくなるまで、スイッチング周期を左に所定量Δで繰り返し調整する。

【0149】

ステップＳ３３４において、現在の測定されたモジュール出力電力が、直前の測定されたモジュール出力電力よりも小さくなると判定した後、ステップＳ３３６で、ディザープロセス３１４は、スイッチング周期を、直前の測定されたモジュール出力電力（たとえば最大の測定されたモジュール出力電力）に対応する直前のスイッチング周期に調整し、それから図１１Ａの方法２９４のステップＳ３０６に戻る。

【0150】

代替的に、ステップＳ３３２において、現在の測定されたモジュール出力電力が、前の測定されたモジュール出力電力よりも小さいと判定された場合、ディザープロセス３１４は、スイッチング周期を、前の測定されたモジュール出力電力に対応するスイッチング周期に調節し、それから図１１Ａの方法２９４のステップＳ３０６に戻る。

【0151】

本明細書で説明された実施形態は、より詳しく以下に説明するように、様々なコンピューターハードウェアまたはソフトウェアモジュールを含む、専用または汎用のコンピュータの使用を含んでもよい。

【0152】

本発明の範囲内の実施形態は、その上に格納されたコンピュータ実行命令またはデータ構造を伴うか有するコンピュータ可読媒体も含む。そのようなコンピュータ可読媒体は、汎用か専用計算機によってアクセスすることができる任意の利用可能な媒体であり得る。
限定ではなく、例として、そのようなコンピュータ可読媒体はＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭもしくは別の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは別の磁気記憶装置デバイス、または所望のプログラムコード手段をコンピュータ実行命令もしくはデータ構造の形で伴うか格納するために使用することができ、また汎用もしくは専用のコンピュータによってアクセスすることができる他のいかなる媒体も含むことができる。情報がネットワークまたは別の通信接続（ハードワイヤード、ワイヤレス、またはハードワイヤードかワイヤレスの組合せのいずれか）によってコンピュータに、転送されるか提供される場合、コンピュータは、この接続をコンピュータ可読媒体として見るのは適切である。したがって、いかなるそのような接続もコンピュータ可読媒体と呼ばれるのは適切である。上記のものの組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。

【0153】

コンピュータ実行命令はたとえば汎用コンピュータ、専用コンピュータまたは特別目的制御演算装置に、ある機能または機能群を実行させる指示とデータを含む。本主題は、構造的特徴および／または方法論的な行為に特定的な言葉によって記述されてきたが、添付された特許請求の範囲に規定した主題は、上記に説明された特定の特徴または行為に必ずしも限定されないことを理解されるべきである。もっと正確に言えば、上記に説明された特定の特徴または行為は請求項を実行する実施例形態として開示される。

【0154】

本明細書で使用するとき、用語「モジュール」または「構成要素」は、コンピューティングシステム上で実行するソフトウェアオブジェクトまたはルーチンを指すことができる。本明細書で説明された異なる構成要素、モジュール、エンジン、およびサービスは、コンピューティングシステム上で実行する（たとえば独立した処理として）オブジェクトまたはプロセスとして実装されてもよい。本明細書で説明されたシステムと手段は、ソフトウェアにおいて好ましくは実装されている一方、ハードウェア内、またはソフトウェアとハードウェアの組合せ内での実装も可能であり、意図される。本記述において、「計算する実体」は、先に本明細書で規定したようないかなるコンピューティングシステム、またはコンピューティングシステム上で動作するいかなるモジュールもしくはモジュールの組合せであってもよい。

【0155】

本発明は、その精神または本質的特質から外れることなく、別の特定の形態で具体化されてもよい。説明された実施形態は、すべての点において、例示的であって限定的ではないものと考慮されたい。したがって、本発明の範囲は前述の記述によってではなく添付された特許請求の範囲によって示される。本請求特許請求の範囲と均等の意味および範囲内に生じる変更はすべて、本発明の範囲内に包含されるべきものである。

【図3A】

【図7A】

【図7B】

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7C】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図12】